elektronikus tansegédlet Összeállította: dr. pokorádi ... · 2.2. kötött üzemidő szerinti...

Karbantartás elmélet

Elektronikus tansegédlet

http://infosrv.tech.klte.hu/~pokoradihttp://pokoradilaszlo.tk

Összeállította: dr. Pokorádi László, főiskolai tanár

Debrecen, 2002

I

Előszó

Ez az elektronikus tansegédlet alapvetően a Minőségügyi szakirányú továbbképzési szakhallgatóinak készült. De jól felhasználható a Műszaki menedzsereknek tanítottÜzemfenntartás tantárgy elsajátítása során is.

A tansegédlet első részében az általános (vagy klasszikus) üzemeltetés, üzemfenntartáselmélet kérdéskörei találhatóak. A második rész — mely az új üzemeltetési filozófiákat,döntés-előkészítő eljárásokat ismerteti — alapját korábbi szakmai publikációim, tudományoskutatásaim eredményei képezik.

Remélem, ez az újszerű jegyzet, tansegédlet kiadási mód elnyeri hallgatóim tetszését,és hasznosan tudják forgatni munkámat tanulmányaik alatt és a későbbi gyakorlati munkájuksorán.

Debrecen, 2002. március

Pokorádi László

II

Tartalomjegyzék

Előszó I

Tartalomjegyzék II

1. Az üzemeltetési folyamat 11.1. Az üzemeltetés, üzemfenntartás értelmezése 11.2. Az üzemeltetési folyamat szemléltetése 21.3. Az üzemeltetés irányítása 3

2. Üzemeltetési, karbantartási stratégiák 52.1. Meghibásodásig történő üzemeltetés 52.2. Kötött üzemidő szerinti üzemeltetés 52.3. Megbízhatósági szint szerinti üzemeltetés 62.4. Jellemző paraméter szerinti üzemeltetés 6

3. Paramétereltérések és meghibásodások 83.1. A paramétereltérések fogalma, osztályozása 83.2. A meghibásodások osztályozása 9

4. Károsodáselmélet 134.1. A károsodáselmélet alapjai 134.2. Az élettartam meghatározása 144.3. A megengedhető károsodási érték meghatározása 154.4. Olajcsere ciklusidő meghatározása 154.5. Az ekvivalens üzemidő 164.6. Élettartam-vizsgálatok 18

5. A műszaki diagnosztika 205.1. Az üzemeltetési stratégiák műszaki információ igényei 205.2. A defektoszkópia és a diagnosztika 205.3. A műszaki diagnosztika feladatai 215.4. Műszaki diagnosztikai rendszer 215.5. A diagnosztika megvalósításának módjai 235.6. Matematikai modellre épülő diagnosztikai módszerek elméleti alapjai 245.7. Matematikai modellre épülő diagnosztikai vizsgálatok 27

6. Az üzemeltethetőség 326.1. Alapfogalmak 326.2. Az üzemeltethetőség jellemzői 34

7. Üzemeltetési folyamatok valószínűségi vizsgálata 377.1. Az üzemeltetés, mint Markovi folyamat 377.2. A karbantartási ciklusidő meghatározásának módjai 377.3. A szabályozás felső határa 427.4. Beállt Markov-modell vizsgálat 437.5. Sorbanállási modellek alkalmazása 45

8. A Megbízhatóság Központú Karbantartás 488.1. A Megbízhatóság Központú Karbantartás előzményei 488.2. A Megbízhatóság Központú Karbantartás hét alapkérdése 508.3. A Megbízhatóság Központú Karbantartás elemzésének főbb lépései 55

III

9. Kockázatkezelés a üzemfenntartásban 599.1. A kockázatkezelés elvei 599.2. A kockázat kategóriái 609.3. A kockázatkezelés folyamata 66

10. Az Alapvető Ok Elemzés 7410.1. Az Alapvető Ok Elemzés folyamata 7510.2. Kapcsolat a Megbízhatóság Központú Karbantartással 7510.3. Alapvető Ok Elemzés röviden 76

11. Hibafa-elemzés 77

12. Fuzzy logika alkalmazása az üzemeltetésben 8212.1. Fuzzy halmazok és műveletek 8212.2. Fuzzy rendszerek működése 8412.3. Fuzzy logika alkalmazása az üzemeltetésben 8512.4. Fuzzy logika-alapú kockázatbecslés 85

13. TPM — Teljeskörű Hatékony Karbantartás 9013.1. A Just In Time rendszer 9013.2. Az 5S módszer 9013.3. Veszteségforrások 9113.4. A TPM néhány jellemzője 9113.5. A műszaki üzemeltetési folyamat tervezése (MSG-3) 96

Felhasznált irodalom IV

Pokorádi László Karbantartás elmélet

1

1. Az üzemeltetési folyamat

1.1. Az üzemeltetés, üzemfenntartás értelmezése

Tágabb értelemben az üzemeltetés a technikai eszközök használatának, különböző szintűkiszolgálásának és javításának összetett folyamata, az üzemeltetés során az üzemben-tartók(az alkalmazó szervezeti egységek) használják (üzemben tartják), tárolják, az üzemfenntartáskeretében kiszolgálják (karbantartják), javítják a technikai eszközöket.

Megállapítható, hogy egy technikai eszköz üzemeltetése az eszközzel, vagy annakvalamely rendszerével, berendezésével a gyártás és a kiselejtezés között történtek összessége.Ide tartozik az eszköz rendeltetésének megfelelő használata, karbantartása, javítása és ezenhelyzetek bármelyikére történő várakozása. Ezeket a létezési formákat üzemeltetésiállapotnak tekintjük. Az üzemeltetési állapotok — megfelelő definiálásuk esetén — jólkörülhatárolt, egymástól jól elválasztott állapotokat jelentenek. Ekkor az állapotok egymástólélesen elhatárolódnak, azaz nincsenek „majdnem” állapotok. Egy vagy több technikaieszközt, az összes funkcionális elemeivel, egységeivel, rendszereivel és berendezéseivelegyütt az üzemeltetés tárgyának nevezzük.

Egyes szakirodalmak szerint, szűkebb értelemben az üzemeltetés csak a technikaieszköz rendeltetésének megfelelő alkalmazása, használata. Az üzemeltetés során azüzemeltetők a technikai eszközt egészében vagy részlegesen működtetik, üzemeltetik. Azüzemeltetés lehet folyamatos, ilyenkor a vizsgált időszakban az eszköz működési időtartama ameghatározó az üzemen kívüli állapothoz képest, illetve szakaszos, amikor az üzemi ésüzemen kívüli állapot váltja egymást. Üzemeltetésen kívüli állapotoknak tekinthetők azüzemfenntartások időszakai, az üzemszünet, valamint az üzemeltetésen kívüli állapotok,például a tárolás.

Az üzembentartás az üzemeltetett (használt, alkalmazott) technikai eszközöküzemképes állapotban tartására és adott feladat végrehajtására való alkalmazhatóságánaknövelésére irányuló tevékenységek összessége. Magában foglalja a technikai kiszolgálásokatés a különleges felkészítési feladatokat. Az üzembentartás egyrészt biztosítja az üzemeltetéshatására fokozatosan csökkenő üzembiztonság időszakonkénti növelését, lassítva ezzel atechnikai eszközök elhasználódásának folyamatát, másrészt fokozza az eszközökalkalmasságát különleges körülmények közötti üzemelésre, illetve sajátos feladatokvégrehajtására.

A tágabb értelemben vett üzemeltetés célja a technikai eszköz műszaki állapotának és aműködés biztonságának fenntartása, valamint az üzemeltetés tárgyának rendeltetésszerűfelhasználásának biztosítása.

A technikai eszközök üzemeltetése üzemeltetési rendszerben történik, ami

a technikai eszköz vagy eszközök; azok kiszolgálását, ellenőrzését, karbantartását, javítását szolgáló berendezések; az üzemeltetést végző (műszaki) állomány; a kezelőszemélyzet; az üzemeltetést irányító szervezet

kölcsönös együttműködése folytán valósul meg.Az üzemeltetési folyamat üzemvitelből, üzemállapotokból, és a közöttük fennálló

kapcsolatokból épül fel. Az üzemvitelt a technikai eszköz üzemeltetési állapotainak időbenisorrendisége alkotja, amely egy adott üzemeltetési rendszerben előírásokkal előreszabályozott. Ezért ezt az üzemeltetési folyamat szubjektív összetevőjének is szokásnevezni, bár az előírt sorrendiségtől való eltérés gyakori.


2

Az üzemeltetés tárgyára üzemeltetése során sokféle, bonyolult hatásokat kiváltó ésegyszerű módszerekkel nem vizsgálható, sztochasztikus jellegű üzemeltetési körülménygyakorol hatást. Ennek következtében a technikai állapota állandóan és halmozottan változik.Ezt szokás az üzemeltetési folyamat objektív összetevőjének nevezni.

Az üzemeltetési folyamat objektív és szubjektív összetevőinek együttes hatásáravégbemenő állapotváltozásokat a technikai eszköz üzemállapotával adják meg, amit üzemijellemzőkkel írhatunk le.

1.2. Az üzemeltetési folyamat szemléltetése

Mint a fentiekben meg megfogalmaztuk az üzemeltetési folyamat üzemeltetési állapotokidőben és gyakoriságban véletlen egymásutánisága. Az üzemeltetési állapotok ezen sorozatátúgynevezett üzemeltetési lánccal tudjuk szemléltetni, mely matematikai szempontbólMarkov-láncnak tekinthető (részletesebben lásd a 7. fejezetben).

1.1 ábra. Üzemeltetési lánc

Az üzemeltetési lánc egy olyan speciális irányított gráf, ahol a szögpontokmindegyikébe egy és csak egy él fut be, valamint egy, és csak él indul ki belőle, mint ahogyanezt az 1.1. ábra is szemlélteti. A szögpontok a különböző üzemeltetési állapotot szemléltetik,míg az élek a állapotok közti váltásokat.

1.2. ábra. Üzemeltetési gráf

Egy teljes eszközpark rendszerszemléletű vizsgálata esetén az összes berendezés,rendszer üzemeltetési láncának ábrázolása nagyon körülményes. Ezért az áttekinthetőbbszemléltetés és elemzés érdekében beevezették az üzemeltetési gráf fogalmát. Az üzemeltetésigráf egy olyan irányított gráf, melynek szögpontjai az üzemeltetési állapotokat, élei pedig azlehetséges állapotváltozásokat szemléltetik (1.2. ábra). Az élekhez hozzárendelhetjük azáltaluk szemléltetett állapotváltozásokat jellemző valószínűségi, vagy más üzemeltetésiparamétereket is (például a 7.4. fejezetben). Ekkor — matematikai szempontból — súlyozottirányított gráfról beszélünk.

Tárolás Használat JavításMeghibáso-dás

Tárolás Használat

Meghibáso-dás

Javítás


3

1.3. Az üzemeltetés irányítása

Az üzemeltetés célját általánosabb értelemben, mint az üzemállapot-jellemzők előírt, előremegadott értékek között tartását határozhatjuk meg. Ezt egy tipikus irányítási folyamatbanlehet megvalósítani.

Ekkor az irányítás tárgya maga az üzemeltetés tárgya, amelyre bementi jelekként azüzemeltetési körülmények és az irányított üzemeltetési folyamat hatnak. A kimeneti jelek atechnikai eszköz üzemállapot-jellemzői.

A technikai eszköz üzemeltetési folyamata zárt és nyitott irányítású lehet. A kétfolyamat elvi blokk-diagramját szemlélteti az 1.3. és az 1.4. ábrák.

1.3. ábra. A üzemeltetés nyitott irányításának blokkdiagramja

ÜC. — üzemeltetési cél;ÖE. — összehasonlító egység;IE. — irányító egység;VE. — vezérlő (végrehajtó) egység;ÜF. — műszaki üzemeltetési folyamat;ÜT. — az üzemeltetés tárgya;z(t) — külső környezeti hatások vektora;y(t) — üzem-állapot jellemzők vektora;x(t), Vxz, η(t), ε(t), µ(t) — szabályozó, irányító jelek vektorai.

Nyitott az irányítási rendszer (1.3. ábra), ha az üzemeltetési folyamat irányítása azüzemeltetési körülmények által indukált külső környezeti jelek alapján valósul meg. Eközben— természetesen — nemcsak a külső bemeneti jelek változását kell mérni, de ismerni kell,hogy azok milyen hatásokat gyakorolnak az üzemállapot-jellemzőkre.

Zárt rendszerű irányítás (1.4. ábra) valósul meg, ha az üzemállapot-jellemzők változásaszerint irányítják az üzemeltetési folyamatot.

A üzemeltetés irányítása a fenti ábrák szerint az alábbi egységekre épül:

ÖE. — összehasonlító egység (döntés-előkészítő csoport)Az üzembiztonsági, gazdasági célokat is tartalmazó üzemeltetési cél (ÜC.), az üzemeltetésifolyamat (ÜF.) és az z(t) üzemeltetési körülmények, feltételek, illetve — zárt rendszer esetén— az üzemállapot-jellemzők y(t) értékeinek egybevetése után tesz javaslatot az üzemeltetésifolyamat irányítására, melyeket az ábrákon a Vxz és a Vxy jelek szemléltetnek.


4

IE. — irányító egység (igazgató vagy igazgató tanács)Az összehasonlító egység javaslata alapján, az üzemeltetési cél ismeretében dönt azüzemeltetési folyamat irányításával kapcsolatos tevékenységekről. Az η(t)-vel megadja, hogymilyen y(t) kimeneti jeleket vár el az üzemeltetés tárgyától.

1.4. ábra. Az üzemeltetés zárt irányításának blokkdiagramja

ÜC. — üzemeltetési cél;ÖE. — összehasonlító egység;IE. — irányító egység;VE. — vezérlő (végrehajtó) egység;ÜF. — műszaki üzemeltetési folyamat;ÜT. — az üzemeltetés tárgya;z(t) — külső környezeti hatások vektora;y(t) — üzemállapot jellemzők vektora;x(t), Vxy, η(t), ε(t , µ(t) — szabályozó, irányító jelek vektorai.

VE. — vezérlő (végrehajtó) egységAz irányító egységtől kapott döntések alapján, illetve — nyitott vezérlőrendszer esetén — az(t) környezeti, vagy — zárt rendszerben — az y(t) üzemállapot-jellemzők ismeretébenmeghatározza a kialakítandó és követendő üzemeltetési stratégiákat, és konkrétan szabályozza— az ε(t) jellel — az üzemeltetési folyamatot.

Optimális üzemeltetési folyamatról akkor beszélünk, ha az üzemeltetési folyamatirányítása valamely szempont (például élőmunka-ráfordítás) vagy valamely mutató szerintoptimált.


5

2. Üzemeltetési, karbantartási stratégiák

Az alkalmazott üzemeltetési stratégiát, illetve annak fejlődését a lehetőségek és aszükségletek határozzák meg. A leglényegesebb feltétel a kor műszaki-technikai szintje. Amásik fontos feltétel a haditechnikai eszköz konstrukciós sajátossága. Ez azt jelenti, hogy azüzemeltetés tárgyát az elképzelt módszer követelményeinek megfelelően kell tervezni, illetveha már meglévő eszközhöz akarunk új módszert kidolgozni és alkalmazni, figyelembe kellvenni a rendelkezésre álló technikai információforrásokat. Fontos feltételnek tartom azállomány, főleg a vezetők, irányítók felkészültségét, igényszintjét, a géppark nagyságát és azérvényben lévő nemzeti, illetve nemzetközi előírásokat. Igen jelentős feltétel az adottszervezeti keret korszerűsége és főleg annak rugalmassága, melyben az üzemeltetés történik.

Ezek után nézzük át röviden az üzemeltetési stratégiákat, azok úgynevezett beálltüzemű (stacioner) típusgráfjaival.

2.1. Meghibásodásig történő üzemeltetés

Ez a legrégebbi és legegyszerűbb üzemetetési stratégia, melynek lényege, hogy azüzemeltetés tárgyát annak meghibásodásáig üzemeltetjük (2.1. ábra).

1 2

4 3

2.1. ábra. Meghibásodásig történő üzemeltetés típusgráfja

1 — használat;2 — meghibásodás;3 — javítás;4 — várakozás.

Meghibásodás esetén vagy cseréljük (nem javítható berendezés esetén) vagy javítjuk azüzemeltetés tárgyát. Általában ezt a stratégiát alkalmazzuk olyan eszközöknél, melyekmeghibásodása következménymentes.

2.2. Kötött üzemidő szerinti üzemeltetés

Ezt a stratégiát más néven kemény idő szerinti üzemeltetésnek vagy tervszerű megelőzőkarbantartásnak (TMK) is nevezik. Lényege, hogy az üzemeltetés tárgyát meghatározottteljesítmény után (üzem-, illetve naptári időnként vagy más teljesítmény jellemző alapján)ciklikusan ellenőrzésnek és karbantartásnak vetik alá. Az ellenőrzések közötti időt úgy kellmeghatározni, hogy a műszaki állapotra jellemző paraméter értéke megfelelő valószínűséggelne tudjon a megengedett, illetve a meghibásodást jelentő értékek közti különbséggel változni.Itt már felfedezhető némi kölcsönhatás az információ és az egyszerű visszacsatolás között(2.2. ábra). Ez az ötvenes, hatvanas évek repülőiparának jellemző stratégiája.


6

1 2

4 3

2.2. ábra. Kötött üzemidő szerinti üzemeltetés típusgráfja

1 — használat;2 — meghibásodás;3 — karbantartás, javítás vagy csere;4 — várakozás.

2.3. Megbízhatósági szint szerinti üzemeltetés

Konkrét üzemeltetési tárgyra és üzemeltetési rendszerre kidolgozást igénylő és érvényesstratégia. Lényege, a meghibásodások száma eléri a beüzemelési időszak után a szabályozásfelső határát (adott gépparkra és időszakra meghatározott maximálisan megengedhetőmeghibásodások számát), külön ellenőrzésre vagy kemény idő szerinti üzemeltetésre történőáttérést kell elrendelni. Ellenkező esetben a technikai eszközön ellenőrzést, karbantartást nemkell végrehajtani. Ezt a feltételességet szemlélteti a típusgráf szaggatott irányított éle. Ennél astratégiánál természetesen a műszaki vezetőknek folyamatosan figyelemmel kell kísérnienemcsak a technikai eszközpark állapotát, de magát a pillanatnyi üzemeltetési stratégiát is. Ezmegnöveli az irányítók munkáját és felelősségét, de egyben közelebb is kerülnek azüzemeltetés folyamatához (2.3. ábra).

1 2

4 3

2.3. ábra. Megbízhatósági szint szerinti üzemeltetés típusgráfja

1 — használat;2 — meghibásodás;3 — karbantartás, javítás vagy csere;4 — várakozás.

2.4. Jellemző paraméter szerinti üzemeltetés

Ebben az esetben az üzemeltetés tárgyának állapotát jellemző a paraméter vagy paraméterekmérésével és a mért adatok kiértékelésével határozzuk meg. A paraméterek ellenőrzése lehetfolyamatos (2.4a. ábra), vagy időszakos (2.4b. ábra).


7

Szakaszos paraméter ellenőrzés esetén természetesen felléphet a használat közbenimeghibásodás is.

Mind folyamatos mind szakaszos ellenőrzés esetén a mért adatok feldolgozása, azaz azüzemeltetés tárgya műszaki állapotának meghatározása, a vizsgált (üzemeltetett) rendszermatematikai diagnosztikai modelljének ismeretét igényli.

Folyamatos ellenőrzés esetén az ellenőrzési állapot kimarad a gráfból, mivel azt ahasználat ideje alatt folyamatosan hajtják végre.

1 1 2

5

4 3 4 3

a b

2.4. ábra. Jellemző paraméter szerinti üzemeltetés típusgráfjai

1 — használat;2 — meghibásodás;3 — karbantartás, javítás vagy csere;4 — várakozás;5 — diagnosztika.

A műszaki diagnosztika a vizsgált technikai rendszer, berendezés vagy elemállapotának meghatározásával, illetve az állapot változásának elemzésével foglalkozótudomány. Részletesebben ismertetése a jegyzet 5. fejezetében található.


8

3. Paramétereltérések és meghibásodások

3.1. A paramétereltérések fogalma, osztályozása

A technikai rendszerek üzemeltetése egy sztochasztikus terheléseket generáló véletlenfolyamat. Az üzemeltetés folyamán az objektiv körülmények (a valóságos terhelések)általában rontják, a szubjektív körülmények (az állapotfelmérések függvényében előírtműszaki megoldások, karbantartások, javítások) általában javítják az üzemeltetés tárgyánakműszaki állapotát. Ezért a technikai eszközök élete, vagyis mindaz, ami velük a gyártásukbefejezésétől kezdve a használatból való végleges kivonásukig történik, egy sztochasztikusüzemeltetési folyamat.

Az üzemeltetés folyamán a technikai eszközöknek a (gyártásuk befejezése pillanatábanis már bizonyos szóródást mutató) szerkezeti, műszaki és technikai jellemzői

a tervezés és gyártás sajátosságai; az alkalmazott anyagok fizikai-kémiai tulajdonságai; az üzemeltetési körülmények, műszaki, gazdasági adottságok; és a ténylegesen realizálódó üzemeltetési folyamat

függvényében állandóan, sztochasztikusan, az üzemeltetés előrehaladásával — az általánosdegradációs folyamatok, például kopás, kifáradás következtében — többnyire halmozódóformában változnak.

A technikai rendszerek műszaki állapotának, azaz tulajdonságainak sztochasztikusváltozása egy sor, komoly elméleti megfontolásokat igénylő gyakorlati problémát vet fel. Afelvetődő problémák megoldása lényegében közvetlen (az alkalmazás során), illetve közvetett(műszaki kiszolgálás, üzemfenntartás) irányítási feladatok megoldásához vezet. Mindkétesetben az eszköz üzemeltetése csak sztochasztikus alapokon oldható meg.

A műszaki gyakorlatban paramétereltérésnek nevezzük a rendszer szerkezeti,üzemeltetési és üzemi jellemzőinek a névleges értékektől, azaz az elsődleges gyártási ésüzemeltetési dokumentációkban adott értékektől való olyan mértékű eltéréseit, amelyet azalkalmazott irányítási rendszer már nem tud korrigálni.

Szerkezeti jellemzők eltérésének tekinthetjük a vizsgált rendszer szerkezetében(konstrukciójában) és funkcionális felépítésében (működési logikájában) észlelt változásokat(például a szerkezeti elemek deformációját, méretváltozását, egyes elemek meghibásodását).Üzemeltetési jellemzők eltérésének nevezzük az üzemeltetési körülmények (példáulidőjárási feltételek) és az üzemeltetési folyamat irányítása (a rendszer műszaki karbantartása,javítása) során észlelhető, az üzemeltetési dokumentációkban előírt névleges, direktívértékektől való eltéréseket. Az üzemi jellemzők eltérései pedig a rendszer üzemi (működési,dinamikai vagy teljesítmény) jellemzőinek az eltérése az előírt értékektől. Az egyes jellemzőkeltérései automatikusan generálják a további jellemzők eltéréseit. Például egy repülőgépgeometriai jellemzőinek a változása maga után vonja az aerodinamikai, valamint azonkeresztül a repülésmechanikai és technikai jellemzők megváltozását.

Ezek az eltérések értelemszerűen a rendszer előállításának befejezésétől kezdveléteznek, és az üzemeltetés során először gyorsan (szerkezeti adaptáció), majd lassabban, demindig sztochasztikusan változnak.

A paramétereltérések három csoportba oszthatók:

paraméter bizonytalanságok;A rendszer jellemzőinek olyan kisebb mértékű eltérései, melyek a rendszer szintézisekor,vagyis a rendszer irányításának tervezésekor figyelembe vehetők.


9

anomáliák;Olyan "megengedhető eltérések", amelyek a rendszer optimális irányításától eltérő üzemijellemzőket generálnak, de nem okozzák a rendszer meghibásodását, leállását, és a rendszerműködésének a biztonságát nem csökkentik a megadott szint alá;

nem megengedhető eltérések;Olyan eltérések, melyek túllépnek a műszaki, gazdasági, illetve biztonsági követelményekáltal megszabott határokon és a rendszer meghibásodását, leállását okozzák, vagy a rendszerműködése olyan tartományba tolódik át, amelyben a működés biztonsága az elvárható, előírtszint alá süllyed.

A rendszeranomáliák vizsgálatakor mindig a második csoportba tartozó eltérésekkelfoglalkozunk. Az első csoportba tartozó eltérések kontrol problémák megoldását igénylik,míg a harmadik csoportbeli eltérésekkel lényegében a megbízhatóságelmélet, abiztonságtudomány foglalkozik.

3.2. A meghibásodások osztályozása

A technikai eszköz (rendszer, elem) működőképes állapotának elvesztését meghibásodásnak,előírásos állapotának elvesztését sérülésnek nevezzük. A gyakorlatban sokszor találkozunk ameghibásodás enyhébb formáival, az üzemzavarral, amikor az üzemeltetés tárgyaműködőképes, de üzemállapot-jellemzői közül egy vagy több az előírt tűrési értékeken kívülesik.

A meghibásodás bekövetkezhet hirtelen, fokozatosan vagy relaxációsan.

3.1. ábra. A meghibásodások jelleg szerinti osztályozása

η — általános üzemi jellemző;η* — üzemi jellemző felső megengedett (meghibásodási) értéke;η* — üzemi jellemző alsó megengedett (meghibásodási) értéke;t — teljesítményjellemző;1 — hirtelen meghibásodás;2 — fokozatos meghibásodás;3 — relaxációs meghibásodás.


10

A hirtelen meghibásodást általában anyaghiba, helytelen üzemeltetés vagy a tervezettüzemi terhelésnél nagyobb terhelés váltja ki (3.1. ábra 1-es jelű görbéje). Bekövetkezésénekvalószínűsége az üzemidő függvényében exponenciális jelleggel bír.

A fokozatos meghibásodást egy vagy több üzemi jellemzőnek a fokozatos változása ésaz előírt tűrési mezőn túli növekedése okozza (2-es görbe a 3.1. ábrán). Ezt parametrikusmeghibásodásnak is szokás nevezni. Ezen meghibásodás valószínűségének időbeni eloszlásanormál (Gauss) jellegű.

Relaxációs meghibásodásról beszélünk, ha a meghibásodást a tűrési mező bármelyokból bekövetkező leszűkülése miatt az eredeti normál üzemi terhelés váltja ki (3.1. ábrán a3-as számú görbe).

A meghibásodás lehet a rendszer többi elemétől független vagy éppen azokmeghibásodása által kiváltott, úgynevezett függő meghibásodás.

A működőképes állapot elvesztésének mértéke szerint megkülönböztetünk teljes ésrészleges meghibásodást. A teljes meghibásodás bekövetkezése után az üzemeltetéstárgyának, annak rendszerének vagy elemének rendeltetés szerinti felhasználásaműködőképes állapotának helyreállításáig nem lehetséges. A részleges meghibásodás létre-jötte után viszont a technikai eszköz rendeltetés szerinti használata részben lehetséges, de egyvagy több főbb jellemzőjének (üzemi jellemzőjének) értéke a megengedett tűrési határokonkívül esik (üzemzavarral hasonlatos eset).

A váratlan (hirtelen) és teljes meghibásodást katasztrofális meghibásodásnak, míg afokozatos (parametrikus) és részleges meghibásodást degradációs meghibásodásnak isnevezzük.

Egy adott alkatrész, elem vagy rendszer meghibásodásának következménye lehet:

katasztrófa — katasztrófahelyzet előidézése; baleset vagy törés — a feladat végrehajtása tovább nem folytatható (például ha

repülőgépek esetén vészsüllyedést vagy kényszerleszállást kell végrehajtani); zavar — a kitűzött feladat csak módosításokkal (például ha a repülés egy kisebb

repülési magasságon) hajtható végre, hogy elkerüljék a veszélyes, baleseti vagykatasztrófahelyzetek kialakulását;

következménymentes — ha legfeljebb különleges helyzet áll elő, és a fellépőmeghibásodás a tervezett feladat biztonságos végrehajtását gyakorlatilag nembefolyásolja.

A meghibásodás következményének feltárásához nem elég csak az adott alkatrészt,berendezést vizsgálni. Világosan látnunk kell, hogy az hogyan épül be a rendszerbe, milyenfunkcionális kapcsolatban van a rendszer többi elemével. Tehát a rendszer funkcionálismegbízhatóságát kell vizsgálnunk.

A meghibásodás jellegétől, a tervezési, gyártási-üzemeltetési sajátosságoktól függően ameghibásodott elem, rendszer vagy az egész technikai eszköz üzemképes állapota vagyhelyreállítható, vagy nem. Ennek megfelelően megkülönböztetünk helyreállítható vagy nemhelyreállítható objektumot.

A meghibásodások könnyen osztályozhatók a meghibásodást kiváltó ok szerint:

szerkezeti — vagyis tervezési hibára, például az extrém terhelések, terheléscsúcsokfigyelmen kívül hagyására, pontatlan számítási metódus használatára, a terhelésformaelégtelen ismeretére vezethető vissza;

technológiai — a tervezettől eltérő technológia, anyag használata, ezen belül gyártási,javítási, valamint karbantartási okokból felmerülő meghibásodást különböztetünk meg;


11

üzemeltetési — az előírt körülményektől eltérő viszonyok közötti használat, az előírtkarbantartási, javítási, ellenőrzési stb. munkák a megadottaktól eltérő végrehajtása miattkövetkezik be;

kifáradási — elhasználódási, "öregedési", tehát a szilárdsági vagy biztonsági tartalékfokozatos elvesztése miatti meghibásodásokra.

A meghibásodások osztályozásának másik módja a meghibásodási ráták, mint véletlenértékek eloszlásának az fλ(t) sűrűségfüggvényét vizsgálata. A meghibásodási ráta ameghibásodások adott időpontra vonatkozóan meghatározott feltételes valószínségi sűrűsége,feltéve, hogy addig az időpontig a vizsgált rendszer meghibásodása nem következett be.Empirikus meghatározása a

tNn∆

=λ (3.1)

egyenlettel történik, ahol:n — a ∆t vizsgálati idő alatt meghibásodott elemek száma;N — a vizsgálati időszak kezdetén működő elemek száma;∆t — a vizsgálati időtartam.

A 3.2. ábrán megadott tipikus fλ(t) függvényváltozás, az úgynevezett kádgörbe jólmutatja, hogy a meghibásodások három csoportba sorolhatók:

bejáratási (a gyártástechnológiai hibák miatt az üzemeltetés kezdetén jelentkező)meghibásodások;

üzemi (a normál üzemeltetés során, előre nem meghatározható időben fellépő extrémterhelések miatti) meghibásodások;

kifáradási (elhasználódási) meghibásodások.

3.2. ábra. A kádgörbe

a — bejáratási időszak;b — üzemi időszak;c — kifáradási zóna.

Az eloszlás sűrűségfüggvénye szerint a bejáratási hibáknál a meghibásodási időeloszlásának sűrűségfüggvénye a Poisson eloszlást követi, az üzemi meghibásodások


12

bekövetkezési idejének sűrűségfüggvénye exponenciális, míg a kifáradási szakaszra a normáleloszlás a jellemző.

A 3.2. ábrán vázoltak érvényesek két karbantartás, javítás stb. közötti időszakra is. Anormál üzemeltetési folyamatban törekedni kell a kezdeti meghibásodások kiszűrésére. Ezt acélt szolgálja a bejáratás, a próba. A kifáradási szakaszban tilos az üzemeltetés folytatása.

Osztályozási kritérium A meghibásodás típusa

HirtelenI.

A paraméter módosulásánakjellege a meghibásodás

bekövetkezéséig Fokozatosmeghibásodás

FüggetlenII. Összefüggés más

meghibásodásokkal Függőmeghibásodás

TeljesIII. A használat lehetősége a

meghibásodás után Részlegesmeghibásodás

MaradóátmenetiIV. A meghibásodás

kiküszöbölésének jellegeOlyan, melynéllehetséges az

önkiküszöbölés szakaszosmeghibásodá

s

NyíltV. A meghibásodás

nyilvánvalósága Rejtettmeghibásodás

KonstrukciósTechnológiaiVI. A meghibásodás oka

Üzembentartási

hiba okozta ameghibásodást

TermészetesVII. A meghibásodást előidéző

okak Mesterséges(szándékos)

meghibásodás

Vizsgálatok soránVizsgálatok során üzemi viszonyok között

Normál üzembentartás soránVIII.

A meghibásodásbekövetkezésének időpontja

szerintAz üzembentartás utolsó időszakában

„Légi”IX. A meghibásodás

felfedezésének helye szerint „Földi”meghibásodás

3.1. Táblázat Meghibásodások osztályozása


13

4. Károsodáselmélet

4.1. A károsodáselmélet alapjai

A korszerű üzemeltetés elmélet egyik központi témája a károsodás vizsgálata, a károsodásmértékének meghatározása és folyamatos jelzése.

A technikai eszköz elhasználódásának, károsodásának mértékét többnyire valamelykomplex károsodási paraméterrel ( d ) jellemezhetjük. Általában a tényleges károsodást (d) amaximális károsodási-meghibásodási határ elérésekor megállapítható értékhez (dhatár)viszonyítva adják meg

határddd = (4.1)

Többféle meghibásodási határállapotot is definiálhatunk, például:

üzemeltetési; elkülönítési; károsodási; kiselejtezési

határállapotot.

Üzemeltetési határállapotnak nevezzük az üzemeltetés tárgyának azt az állapotát,amelyet túllépve nem biztosítható a következő karbantartásig vagy üzemállapot-ellenőrzésig(diagnosztizálásig) annak üzemképessége. Lényegében ezen az alapon határozzák meg ajellemzők üzemeltetési tűrési értékeit.

Az üzemeltetési határállapotnál egy fokkal rosszabb állapotú objektumokra vonatkozikaz elkülönítési határállapot (határ) fogalma. Ez azt az állapotot jelenti, amelyet — aparametrikus meghibásodás esetén — elérve az üzemképesség valószínűsége hirtelencsökken. Ennek az állapotnak az elérése lényegében azonnali beavatkozást igényel. Példáulkárosodási folyamat vizsgálatakor az elkülönítési határt a károsodási folyamat hirtelennövekvő szakaszának — a kifáradásnak — a megjelenése jelöli.

A következő stádium a károsodási határállapot elérése, amelynek túllépése után aszerkezet, az üzemeltetés tárgya maradandóan károsodik.

Kiselejtezési határként azt a határt (határállapotot) definiálhatjuk, amelynek eléréseután az üzemképesség helyreállítása műszakilag nem lehetséges vagy gazdaságtalan.

Már ez utóbbi meghatározásból is egyértelművé válik, hogy az egyes határállapotokatnemcsak műszaki kritériumok határozzák meg. A legfontosabbak

biztonsági; műszaki; technológiai; gazdasági

kritériumok.Megjegyezzük, hogy ezt a felsorolást légi járműveknél fontossági sorrendnek is kell

tekinteni. Más üzemeltetési objektumok esetében például a biztonsági kritériumot gyakran azutolsónak említik a felsoroltak között. Ugyanakkor az egyes kritériumok összefüggenek.


14

Közismert például a megbízhatóságnak (mint biztonsági kritériumnak) és a költségeknek aviszonya, amely szerint a meghibásodás-mentes működés minél nagyobb valószínűségétkívánunk biztosítani annál nagyobbak a ráfordítási (gyártási, karbantartási, javítási) költségek.

A károsodási elmélet alkalmazásával a károsodást jellemző paraméter-eloszlásajellegének időbeni változását ismerve, vagy azt előre jelezve számítható ki a karbantartáskormegengedett károsodási jellemző értéke, illetve a karbantartási ciklusidő. A károsodásijellemzőt vizsgálva megállapítható, hogy mind a névleges (közép-) érték, mind a szórásváltozik (4.1. ábra).

4.1. ábra. A károsodási jellemző sűrűség-függvényének változása az üzemidő(teljesítménymutató) függvényében

4.2. Az élettartam meghatározása

A 4.1. ábra szerinti változás a technikai eszköznek szinte valamennyi berendezésére,szerkezeti csomópontjára, elemére jellemző. Az élettartamot az határozza meg, hogy akárosodási szintet bizonyos megengedett valószínűséggel, adott kockázati szinten, mikor ériel a károsodási jellemző „eloszlásának pereme” (4.2. ábra), helyesebben, mikor lesz azon túl.

4.2. ábra. Élettartam meghatározása a károsodási jellemző alapján

t — üzemidő;d — károsodási jellemző;ds — sérülés bekövetkezéséhez tartozó károsodási jellemző.


15

4.3. A megengedhető károsodási érték meghatározása

A fenti grafikus ábrázolás lehetőséget ad arra is, hogy meghatározzuk a karbantartáskor,javításkor megengedett legnagyobb károsodási értéket (4.3. ábra). Abból indulunk ki, hogy akövetkező karbantartási ciklusidő, javításközi idő (tk,j) alatt a károsodási jellemző legnagyobbértékei nem nyúlhatnak túl a sérülési, meghibásodási (ds) értéken. Ezért a középértékváltozása szerint az 1-2 pontokat összekötő egyenessel párhuzamost húzunk a 3 ponton át.Ahol ez utóbbi egyenes metszi a karbantartási, javítási időhöz (tkj(i)) tartozó egyenest (4.pont), ott lesz a károsodási jellemző megengedett értéke.

4.3. ábra. Megengedett karbantartási, javítási károsodási jellemző meghatározása

t — üzemidő;tki — karbantartási, javításközi üzemidő;d — károsodási jellemző;ds — sérüléshez, meghibásodáshoz tartozó károsodási jellemző.

Meg kell jegyeznünk, hogy ezek a módszerek "fordítva" is használhatók. Példáulprognosztizálni lehet a károsodási vagy a műszaki paraméter eloszlási jellemzőit; így megtudjuk határozni, milyen valószínűséggel lépi túl a jellemző a megengedett értéket, s így akövetkező karbantartáshoz és javításhoz szükséges pótalkatrészigényt fel lehet mérni.

4.4. Olajcsere ciklusidő meghatározás

A károsodási jellemzők használata gyakran vezethet egyszerű grafikus megoldáshoz. Példáulaz élettartam-meghatározási feladatok közül igen jelentős hányadot tesznek ki a kenésiproblémák. Vizsgáljuk meg, hogyan lehet meghatározni a hajtóművek, motorok olajcsereciklusidejét. Erre több megoldás is kínálkozik:

kísérleti üzemeltetés során határozzák meg az optimális olajcsere ciklust; az olajban megjelenő mechanikus szennyezettség mennyisége vagy összetétele alapján

döntenek; az olaj viszkozitását használják jellemzőként; a károsodási folyamat vizsgálata alapján állapítják meg az olajcsere végrehajtásának

ciklusidejét.

A feladatot most ez utóbbi módszer alapján oldjuk meg, egy egyszerűsített grafikuseljárással.


16

A hajtóműnek vagy a motornak a kenőolaj által befolyásolt kopása két összetevőrebontható:

egyrészt az olaj fizikai-kémiai tulajdonságai által behatárolt kopási folyamatra, amelyaz üzemidő függvényében lineáris változásnak tekinthető:

Atd =1 ; (4.2)

másrészt az olajban található és az üzemidő növekedésével növekvő mennyiségűmechanikai szennyezettségek által kiváltott kopásra, amely az üzemidő szerintiexponenciális folyamat:

kBtd =2 , (4.3)

ahol:A; B; és k a folyamatokra jellemző paraméterek.

A két kopási folyamat külön-külön hatva τ1, illetve τ2 élettartamot tenne lehetővé,együttesen azonban τ12-ben korlátozzák a működési időt (4.4. ábra).

4.4 ábra. Hajtómű-olajcsere maximális ciklusidejének meghatározása

Tételezzük fel, hogy mi τ élettartamot szeretnénk elérni a hajtómű vagy motorüzemeltetése során. Ez a károsodási folyamatok összegzési elve alapján azt jelenti, hogy azáltalunk nem befolyásolható első típusú kopás dε ; míg az — olajcserékkel a mechanikusszennyezettséget csökkentve — általunk befolyásolható kopás ds–dε károsodáshoz vezethet.Mérjük fel az utóbbi értéket az α—ε egyenesre. A kapott ξ pontot kössük össze akoordinátarendszer origójával. Így olyan egyenest kapunk, amelynél a másodfajú kopásbóleredő károsodás nem nőhet túl. Vagyis az a pont, ahol az 0—ξ egyenes metszi a kBtd =2

görbét (γ pont), meghatározza az olajcserék maximális tcs ciklusidejét (4.4. ábra).

4.5. Az ekvivalens üzemidő

Az előzőekben már tárgyalt viszonylagos károsodási jellemző jól hasznosítható a különféleterhelési szinteken bekövetkező károsodások eredőjének és így a megengedhető üzemidőmeghatározására is. Ez a feladat legegyszerűbben a károsodások lineáris halmozódásánakelvét felhasználva oldható meg. A károsodások ilyen módon történő összegzését (4.5. ábra)


17

Miner-féle károsodási elméletnek nevezzük.Először is vázoljuk fel egy ábrán belül (4.5 ábra) az egyes terhelési szintekhez tartozó

önálló károsodási folyamatokat. Mivel a károsodás mértékeit lineárisnak feltételezzük, ezeketegyenesekkel szemléltetjük. Látható a grafikonból, hogy például csak a 2-es terhelési szintűüzemmódban τ2 ideig működtethető a berendezés. Viszont a valóságban egy eszközt többüzemmódon kel használni, így azok során fellépő károsodások mértékei halmozódnak.

Ha összehasonlítjuk a 2-es üzemmód és az 1-es üzemmódok görbéit, azt tudjukmegállapítani, hogy t2 ideig történő működés során a fellépő károsodás mértéke megegyezikazzal, mintha az 1-es üzemmódon t2ekv ideig használtuk volna az üzemeltetés tárgyát., azaz:

ekv

ekvttdττ

2

2

2 == , (4.4)

azaz

222 ττ ekv

ekv tt = . (4.5)

4.5. ábra. A Miner-féle károsodási elv alkalmazása

t — üzemidő;d — viszonylagos károsodási jellemző;tekv — ekvivalens üzemidő;τ — megengedhető üzemidő.

A fentiek alapján az üzemeltetés tárgyának ekvivalens üzemideje a

∑=

=n

i i

ekviekv tt

1 ττ (4.6)

módon határozható meg.A (4.6) kifejezés megfelel a Miner-féle károsodási elvnek, amely szerint


18

1~1 max1

== ∑∑==

n

i i

in

ii d

dd . (4.7)

Ilyen módszerrel találkozhatunk a repülőgép hajtóművek üzemidejeinek számolásakor,ahol a földi működési (például gurulás során) üzemidőnek 20 %-át kell a levegőben eltöltöttműködési időhöz adni. Hasonló elven működik egyes gépjármű üzemeltetőknél alkalmazottmódszer. Itt a különböző utakon (város, országút, terep) futott kilométereket veszik adottszorzókkal.

A gyakorlatban többféle károsodási elvet szokás alkalmazni. Közülük egyszerű ésszélesebb körben elterjedt még a Szerenszen-féle károsodási elv:

Cd

dn

i

m

i

i =

∑=1 max

. (4.8)

ahol az m és a C az adott anyagra és körülményekre jellemző érték.A tényleges élettartam meghatározása meglehetősen bonyolult feladat.Az élettartammal kapcsolatban alapvetőnek kell venni a tényleges terhelést, a terhelési

formák leírására használt összefüggések matematikai leírásának pontosságát, a tervezettszerkezet fejlettségét, a gyártási és üzemeltetési körülmények maradéktalan kielégítését stb. Aszerkezeti anyag törésfelületének vizsgálata sok esetben kielégítő pontossággal feltárja ameghibásodás okát. Többnyire rideg, képlékeny, úgynevezett lassú törésekkel és a hirtelen,dinamikus terhelések miatti törésekkel találkozhatunk. A fejlett szerkezeteknél előtérbekerülnek a korróziós és a kontaktterhelés miatti törések.

A törések elkerülése érdekében még igen sok a tennivaló. Például a képlékenytulajdonságok terén nem eléggé ismertek: az elméleti és effektív feszültséggyűjtő helyekmeghatározása, a feszültség-elosztás átrendeződése (rugalmas és maradó alakváltozásokelosztási terei, a szerkezet terheléshez való alkalmazkodása, hibatűrő képessége), anyomatékok és a szakítóerők együttes terhelése, nem kielégítők ismereteink a maradófeszültséget kiváltó okok és körülmények, a deformáció utáni és a hőterhelések miatti maradófeszültségek tekintetében stb.

Mindezek miatt az ekvivalens üzemidő vagy az ekvivalens terhelési ciklusszámmeghatározása nem egyszerű feladat.

4.6. Élettartam-vizsgálatok

A megbízhatósági és élettartam-kísérleti vizsgálatoknak alapvetően két fő célja lehet:

különleges megbízhatósági kísérletek elvégzése, élettartam-meghatározások.

A speciális megbízhatósági kísérletek általában üzemeltetési sajátosságok (példáulrepülőgép hajtómű újraindítási idő, csökkentett energiaellátottsággal való működőképesség),meghibásodások következményei, illetve üzemeltetési körülmények által kifejtett hatásokvizsgálatára irányulnak (környezeti hőmérséklet, nyomás, poros levegő hatása; idegentárgyakkal, madarakkal való ütközés, stabilitási, üzemelési tartalékok meghatározása, nemegyenletes hőmérséklet-, nyomás-, sebességeloszlás, Reynolds-szám stb. hatása).

Az élettartam-meghatározások célja, hogy pontos információt nyerjenek az üzemeltetéstárgyának megbízhatósági jellemzőiről, szavatolható élettartamáról. Ezért az élettartam-


19

vizsgálatokat mind a sorozatban gyártott, mind a kísérleti vagy módosított szerkezetűtechnikai eszközök esetében el kell végezni. Az élettartam-vizsgálatok célja még aüzemeltetési stratégia pontosítása is. A kísérleti élettartam-vizsgálatokat jellegük szerinthárom csoportra osztják:

nagy időtartamú; üzemi; ekvivalens

kísérletekre.A nagy időtartamú élettartam-vizsgálatokat próbaállomásokon, vizsgálópadokon

laboratóriumi körülmények között végzik. A vizsgálatokat „lépcsőzetesen” hajtják végre. Azegyes lépcsőkben a vizsgálandó berendezést folyamatosan, megállás nélkül működtetik.Amennyiben a próbapad meghibásodása miatt következik be a kísérleti üzemelés leállása,akkor az a hiba elhárítása után folytatható. Az egyes „lépcsők” után a berendezéseketgondosan átvizsgálják, állapotukat ellenőrzik.

Az üzemi élettartam-vizsgálatokba általában 8—12 vizsgálandó berendezést vonnak be,amelyeket a technikai eszközre felszerelnek, és szabályosan üzemeltetnek. Az elsődlegesenmeghatározott szavatolt élettartam ledolgozása után kettő-négy berendezést leszerelnek, és agyártó céghez visszaszállítva azokat szétszerelik, hibafelvételezik, állapotukat azonosítják éselemzik. A többi berendezést a légi járműről szintén leszerelik, és próbapadon továbbihosszas vagy ekvivalens kísérleti élettartam-vizsgálatnak vetik alá. Azok pozitíveredményétől függően növelik a szavatolt élettartamot.

A harmadik, jellegében különböző élettartam-vizsgálati módot ekvivalens vagygyorsított vizsgálatnak nevezik. Ez esetben a következő szempontok szerint járnak el:

1. Az ekvivalens kísérletben maximális részaránnyal a legnagyobb terheléseket kiváltóüzemmódokat szerepeltetik.

2. Az alkatrészek meghibásodásának valószínűsége nem változhat (nem csökkenhet) azekvivalens kísérletekben.

3. A stacioner üzemmódokat, amelyek csak kis mértékű károsodást váltanak ki, nagyobbkárosodásokat kiváltó üzemmódokra számítják át valamely (többnyire a legegyszerűbb— az előzőekben már ismertetett — Miner-féle) károsodási elv alapján, és olyanfeltétellel, hogy a meghibásodások (törések) bekövetkezésének valószínűsége és aszilárdsági tartalékok egyenlők maradjanak.


20

5. A műszaki diagnosztika

5.1. Az üzemeltetési stratégiák műszaki információigényei

A korszerű műszaki diagnosztika szükségességének megértéséhez most nézzük végig azüzemeltetési stratégiák és azok információigényeinek fejlődését.

A meghibásodásig történő üzemeltetés esetén az üzemeltetőnek csak egy információravan szüksége, mégpedig, hogy az üzemeltetés tárgya üzemképes-e vagy sem. Erre a kérdésread választ a defektoszkópia.

Az üzemeltetés színvonalának következő foka a kemény idő szerinti üzemeltetés. Ebbenaz esetben valamely módon meg kell határoznunk az ellenőrzések közti időtartamteljesítményt. Ezen adat megállapítására különféle statisztikai és valószínűségszámítási(megbízhatóság elméleti) eljárásokat alkalmaznak. Új technikai eszköz rendszerbeállításaesetén viszont valamilyen modellvizsgálattal állapítják meg az adott rendszerelhasználódásának mértékét. Például felhasználják a korábbi, hasonló berendezéseküzemeltetési tapasztalatait. A már rendszerben lévő gépek esetén viszont az üzemeltetés sorána meghibásodások értékeléséből származó adatok felhasználásával — az üzemeltetésifolyamat modellezésével — módosíthatják az ellenőrzések közti teljesítményeket. Könnyenbelátható, hogy ezen üzemeltetési stratégia hatékony alkalmazásához több, egységesenfeldolgozott információra van szükség. A rendszeren belül már fellelhető az egyszerűvisszacsatolás is.

Megbízhatósági szint szerinti üzemeltetés esetén az előbbiekhez képest még fontosabbaz egységes információgyűjtés és feldolgozás. Ez a stratégia konkrét technikára ésüzemeltetési körülményre érvényes. Emiatt a szabályozás felső határának meghatározásáhoznem csak az üzemeltetés tárgyát kell pontosan ismerni, modellezni, hanem az üzemeltetésikörülmények (például a klíma) hatásait is. Az üzemeltetési folyamat modelljét, illetve magát afolyamatot pedig folyamatosan módosítani kell a kapott információk alapján.

A jellemző paraméter szerinti üzemeltetési stratégia alkalmazásához egyértelműenszükséges a rendszer matematikai modelljének ismerete. A vizsgált rendszerben lejátszódófizikai folyamatokat pontosan kell ismernünk, hogy a rendelkezésünkre álló adatbázisbólminél pontosabban meg tudjuk határozni a rendszer pillanatnyi műszaki állapotát, sőtvalamilyen módon prognosztizálni a műszaki állapot változásának irányát és sebességét. Ezekismeretében kell meghatároznunk az üzemeltetés tárgyán végrehajtandó műszaki munkákat.

A fentiekből jól látható, hogy az üzemeltetési stratégiák fejlődésével együtt nőtt azüzemeltetéshez szükséges technikai információ nagysága. Minél fejlettebb stratégiátalkalmazunk, annál pontosabban kell tudnunk meghatározni az üzemeltetett technikaieszköznek pillanatnyi műszaki állapotát, azaz annál fejlettebb hibabehatárolási, diagnosztikai,állapotfigyelési módszert kell alkalmaznunk.

5.2. A defektoszkópia és a diagnosztika

Az üzemeltetés zárt rendszerű irányítása esetén a megfelelő döntések meghozataláhozszükséges az üzemállapot-jellemzők — azaz az első fejezet 1.4. ábrájának y(t) jele —, illetveazok változásának pontos ismerete.

Az üzemeltetés hatékony és operatív irányítása csak egy korszerű méréstechnikáraalapozott hibafeltárásra építhető fel. A hibafeltárás fogalomkörébe tartozik a defektoszkópiaés a diagnosztika.

A defektoszkópia egy adott szerkezeti rész műszaki állapotának meghatározása,valamely kijelölt vagy megengedett minőségi szinthez történő hasonlítás alapján.

A diagnosztika szintén a hiba megállapítására irányul, de nemcsak a „jó”, vagy


21

„hibás” megállapítást adja, hanem lehetőséget nyújt a műszaki állapot értékelésére és ezenkeresztül a pillanatnyi minőségi szint meghatározására is. A diagnosztikai vizsgálat alapjánmegállapíthatók a már feltétlenül szükséges beavatkozások, sőt ezen túlmenően következtetnilehet a szerkezet várható elhasználódására is. Ez a műszaki állapot változásánakprognosztizálása. Így eldönthető, hogy a beavatkozás melyik időpontban lesz gazdaságos. Ezutóbbi viszont az üzemeltetés irányításának optimálását jelenti.

5.3. A műszaki diagnosztika feladatai

A műszaki diagnosztika feladata a vizsgált elem állapotának azonosítása. A valóságban avizsgált elem igen sokféle (üzemképes, működőképes, helyesen működő, de némijellemzőbeli eltérést mutató határ-, üzemzavar, meghibásodott) állapotban lehet. Ezeknek azállapotoknak minél jobb, pontosabb azonosítása igen fontos műszaki feladattá vált, mivel:

a technikai eszközök egyre összetettebb, úgynevezett integrált rendszerekből épülnekfel;

a rendszerek elemeinek megbízhatósága ugyanakkor viszonylag kicsi; az üzembiztonság szintjének emelése csak a várható meghibásodások időbeni

előrejelzésével oldható meg; ugyanakkor bonyolult az egyes meghibásodások fellépésének, a hiba okának feltárása; csekély a helytelen üzemeltetés miatti állapotváltozások azonosításának lehetősége; fontos a karbantartásra fordítható idők és költségek csökkentése.

A műszaki diagnosztikát úgynevezett diagnosztikai jellemzők időszakos, esetlegesfolyamatos mérései alapján végezzük. A diagnosztikai jellemzőket az állapotjellemzők közül

a diagnosztikai érték; a mérhetőség megvalósítása; az elérhető mérési pontosság

alapján választjuk ki.Az állapot pontos meghatározását nehezítik:

az egyes állapotok diagnosztizálhatóság szempontjából jelentős eltérései; a diagnosztizálandó rendszerek sokfélesége és bonyolultsága; a különböző üzemmódokhoz és üzemeltetési állapotokhoz, viszonyokhoz eltérő

diagnosztikai rendszerek kiépítésének szükségessége; a rendszer elemeinek eltérő, egyedi sajátosságai, megbízhatósága; a rendszer elemeinek felújíthatóságával szembeni egyedi korlátozások; a diagnosztikai rendszer járművön történő fedélzeti elhelyezésével szembeni elvárások

és korlátozások.

5.4. Műszaki diagnosztikai rendszer

A műszaki diagnosztika egy műszaki diagnosztikai rendszerben valósul meg. A rendszeren itta diagnosztikai eszközök, a diagnosztizálandó berendezések (rendszerek), a diagnosztikaifeladatokat ellátó személyek és a diagnosztikai algoritmusok, döntési előírások halmazátértjük. A formai megvalósítás tekintetében többnyire azok a diagnosztikai rendszerekterjedtek el, amelyekben a feltárt meghibásodások azonnali elhárítását elsődleges feladatnaktekintik. Azok a rendszerek, amelyekben a feltárt hiányosságokat, üzemzavarokat előre jelzik,


22

és azokat csak a karbantartás és javítás szempontjából előnyös időpontokban hárítják el, azadatgyűjtés és -feldolgozás objektív és prognosztikai módszereinek hiányosságai miattegyelőre elég ritkán alkalmazzák.

A diagnosztikai rendszerek kialakítása több feladat megoldását igényli, ezek:

1. feladat: A meghibásodások létrejöttének és kifejlődésének vizsgálataA feladat megoldása során fel kell mérni a vizsgált technikai eszköz lehetséges műszakiállapotait, meg kell határozni milyen hatással vannak az egyes meghibásodások a vizsgáltrendszer biztonságos működésére, és meg kell állapítani, hogyan alakulnak, fejlődnek ki ameghibásodások, vagyis milyen hatással vannak az üzemeltetés tárgyának műszakijellemzőire. A meghibásodás kifejlődési törvényszerűségeinek ismerete döntően befolyásoljaa diagnosztikai rendszer hatékonyságát.

2. feladat: A diagnosztikai jellemzők kiválasztásaA feladat kidolgozása során a diagnosztizálási hibák számának csökkentése érdekében háromalapszabály betartása célszerű:

a diagnosztizálandó állapotokra legjobban jellemző adatok gyűjtése és objektívfeldolgozása;

a jellemzők informatikai értékének növelése; az adaptív diagnosztikai algoritmus kialakítása.

5.1. ábra. A diagnosztikai feladat megoldásának logikai vázlata

3. feladat: Diagnosztikai algoritmusok és módszerek létrehozásaEnnél a feladatnál különösen a műszaki-tudományos lehetőségek és a gyakorlati lehetőségek,

Üzemeltetés közbenazonosítandó lehetségesállapotok meghatározása

A lehetséges diagnosztikaimódszerek és eszközök

kiválasztása

A diagnosztizálandóeszköz modelljének

parametrikus vizsgálata ajellemzők diagnosztikai

kiválasztása céljából

Laboratóriumi és üzemikísérleti vizsgálatok a

diagnosztikai jellemzőkkörének pontosítása

érdekében

Diagnosztikai algoritmusok létrehozása, a diagnosztikaimódszerek és eszközök kiválasztása

A diagnosztikai rendszer kidolgozása,létrehozása

A diagnosztizáló rendszeralkalmazása


23

megoldások közötti ellentét, illetve annak feloldása jelenthet jelentős problémát. Ezt csak azadott eset pontos ismerete alapján lehet megoldani.

4. feladat: A kialakított diagnosztikai algoritmusok optimálásaAz optimálást

a diagnosztikai feladatok jegyzékének; a vizsgálandó technikai eszközök szerkezeti-üzemeltetési sajátosságainak; a diagnosztizálás körülményeinek (menet közbeni karbantartás vagy javítás során stb.); a diagnosztizálás objektív mérő- és adatrögzítő eszközeinek

ismeretében kell végrehajtani.

5. feladat: Az adatgyűjtés rendszerének kialakításaEkkor az adatgyűjtés, -rögzítés, -tárolás, -feldolgozás optimális rendszerének kialakításárólvan szó. Adatfeldolgozó laboratóriumok, döntéshozó technikai csoportok létrehozása, ahalmozódó információ rendszeres feldolgozása, újraértékelése stb. jelent nagy feladatot.

6. feladat: A diagnosztikai rendszer kiépítéseKülönösen az automatizált karbantartás-irányítás megvalósítása érdekében célszerű egységesdiagnosztikai rendszert kialakítani. A diagnosztikai feladatok megoldásának általánoslogikáját az 5.1. ábrán vázoltuk fel.

5.5. A diagnosztika megvalósításának módjai

A műszaki diagnosztika a vizsgált alkatrész állapotának, illetve a meghibásodási vagyműködőképes állapotának az azonosítását jelenti. A gyakorlatban ezt négyféle módon lehetelérni:

speciális vizsgálati jelek vagy jelszintek alkalmazása;Ez megvalósulhat üzemi körülmények között, vagy működés közben mért jellemzők tűrésiértékeken kívüliségének megállapításával (például a rendszerben a megengedettnél kisebb anyomás, a berendezés megengedettnél nagyobb frekvenciájú vagy amplitúdójú rezgése stb.).Ide sorolhatjuk az egyértelmű eredményre vezető vizsgálatokat is (például festékes vagymágneses repedésvizsgálat).

mért jellemzők mértékének, időbeli lefutásának szabványjelekkel valóösszehasonlítása;

Alkalmasan megválasztott diagnosztikai üzemmódban a vizsgált rendszer működése közben,illetve a működő rendszerre speciális vizsgálójeleket adva mérik a (diagnosztikai)válaszjellemzőket. A jeleket nagyságuk és alakjuk alapján egyeztetik a szabványjelekkel. Arendszer hátránya, hogy lényegében minden lehetséges műszaki állapotnak megfelelőszabvány- vagy etalonjellel kell rendelkezni. Az egyik legismertebb ilyen eset például azörvényáramos repedésvizsgálat, amelynek alkalmazása során az észlelt jeleket, megfelelőhibákat, repedéseket, zárványokat, éles sarkokat tartalmazó minták mérésekor megállapíthatójelekkel kell összevetni. De ide sorolandó például a gázturbinás hajtóművek esetében azindítási, leállási jellemzők vagy az átviteli függvények vizsgálata is.

a mért jellemzők változási sebességének vizsgálata;E módszer lényege, hogy a meghibásodást közvetlen megelőző üzemeltetés folyamán a


24

vizsgált technikai eszköz jellemzői igen gyorsan változnak a korábbi károsodási, a normálüzemelés folyamán észlelhető változásokhoz képest. Az eljárás alkalmazásakor a mérésieredményeket először „simítani” kell megfelelő approximációs függvény alkalmazásával, akiugró értékek elhagyásával vagy úgynevezett futóátlag képzésével. Futóátlag például a mértjellemző adott időpillanatban mért értékének, az adott időpillanatban és az azt megelőző és azazután következő két-két mérés átlagával való helyettesítése.

diagnosztikai modell alkalmazása.Az elektronikus rendszerek, az adatgyűjtők, a számítógépek gyors térhódításával e módszerjelentősége egyre fokozódik. Lényegét a későbbiekben foglaljuk össze.

5.6. Matematikai modellre épülő diagnosztikai módszerek elméleti alapjai

A mérnöki gyakorlatban rendszernek nevezzük egy vagy több (adott esetben végtelen sok)elem összességét. A rendszerek (jelenségek) vizsgálatának feladata az, hogy megállapítsuk arendszer viselkedését, azaz a behatások (input) és a reakciók (output) közti kapcsolatokat.Egy adott rendszer tudományos igényű vizsgálatának feltétele a rendszermodell megalkotása.

Modellezésen értjük a valóságos rendszer lényegi tulajdonságainak felismerését, ésazok valamilyen formájú leképezését.

A modell egy valóságos rendszer egyszerűsített, annak a vizsgálat szempontjábóllényegi tulajdonságait kiemelő mása. A modell mindazon másodlagos jellemzőketelhanyagolja, amelyeket a kitűzött vizsgálat szempontjából nem tekintünk meghatározónak.Ezért elegendő, ha a modell a valódi rendszert csak meghatározott szempontból vagyszempontokból helyettesíti.

Nincs kikötve, hogy modell csak az lehet, ami kizárólag erre a célra készült. Ez nemfeltétele a modellnek. Valamilyen tárgy akkor válik modellé, ha a vizsgálatot végző személyilyen funkciót ad neki. A modellválasztás mégsem önkényes, hiszen teljesíteni kellmindazokat a követelményeket, amelyek az eredeti rendszerrel, jelenséggel való hasonlóságátbiztosítják.

A modelleket csoportosíthatjuk például aszerint, hogy milyen a modell belsőtermészete. Ez alapján anyagi és eszmei (vagy más néven gondolati) modelleketkülönböztethetünk meg.

Az eszmei modellek az ember által megteremtett logikai kapcsolat szerint „működnek”.Módszerüket, formájukat illetően szubjektívek, de tartalmukat nézve — azaz a tárgykört,amellyel foglalkoznak — objektívek. Az eszmei modellek nélkülözhetetlen elemei amegismerés folyamatának. Természetesen a logikai törvények alapján kapott eredményeitellenőrizni kell a fizikai valóságban. Ilyen értelemben csak utólag dönthetők el, hogy valóbanmodelljei voltak-e a vizsgált folyamatnak.

A fogalmi modell a közvetlen érzéki tapasztalatok absztrakt gondolkodás segítségéveltörténő „feldolgozása”. Feladata a kísérletek értelmezése, a kísérleti eredmények alapján ahipotézisek ellenőrzése, illetve újabb hipotézisek alkotása. Jelentős eszköze a gondolatikísérlet. Ennek során ismert természeti — esetleg társadalmi, gazdasági — törvényekfelhasználásával megalkotott fogalmi modellünket gondolatban meghatározott körülményekközé helyezzük és levezetjük a vizsgált rendszer várható viselkedését. Az így kapotteredmények kísérleti ellenőrzése a gondolatmenet helyességének eldöntésére, illetvehiányosságainak feltárására alkalmas. Ilyen gondolati kísérletnek kell megelőznie mindentényleges kísérletet, ha el akarjuk kerülni, hogy durva hibákat kövessünk el. Egyesterületeken (például az elméleti fizika vagy csillagászat) a fogalmi modellalkotás nélküllehetetlen kutatómunkát végezni.


25

A jelképes modell az empíria (tapasztalat) adatait vagy feladatait fogalmazza megjelrendszerek segítségével. A mérési eredmények rendszerint táblázat, grafikus ábrázolásvagy számok, esetleg jelek formájában adottak. Ezek közvetlenül a tudományos szintűfeldolgozás, általánosítás céljára alkalmatlanok. A mérnöki gyakorlatban például egytöbboldalas táblázatot vagy leírást szemléletesség szempontjából helyettesíteni tud egyegyszerű grafikon.

Az anyagi modellek saját, objektív törvényeik szerint működnek. Csak a működésfeltételeit választhatjuk meg, de a belső törvényszerűségeket nem tudjuk irányítani.

Az anyagi modelleket — a realizálási módjuk szerint — csoportosíthatjuk úgy, mint:

homológ, vagy más néven geometriai modellek; analóg azaz fizikai modellek; matematikai modellek.

A homológ modell geometriailag hasonló az eredeti rendszerrel, és benne ugyanolyanfizikai jelenség játszódik le. A műszaki életben a geometriai modelleket elsősorbantervezésben használják fel. Ekkor a bonyolult elrendezésű építmények, szerkezetek térbelielhelyezését előbb geometriai modellen készítik el, ezért ezt térbeli tervezésnek is nevezik. Atérbeli tervezés szükségtelenné teszi a szerelési műhelyrajzokat, mivel ezeket az úgynevezettkisminta (makett) egyes csomópontjainak fényképe helyettesítheti. Ennek eredményeképpenfokozódik a tervezés megbízhatósága.

Fizikai modell esetén az eredetivel megegyező fizikai természetű modellentanulmányozzuk a rendszerben lejátszódó jelenséget. Az eredeti és a modell hasonlóságánakfeltétele, hogy mindkettő matematikai leírása (azaz matematikai modellje) megegyezzék. Azanalóg modell az eredeti rendszerhez viszonyítva hasonló behatásra hasonló módon válaszol.A fizikai modell semmilyen szemléletes kapcsolatban nem kell, hogy álljon az eredetijelenséggel, csak az inputok és outputok közötti kapcsolatot adja hűen, ezért az ezt realizálóberendezést analóg számítógépnek is nevezik.

A modellek közül a mérnöki gyakorlatban legelterjedtebb a matematikai modell. Amatematikai modell a matematika szimbólum rendszerén keresztül teremt kapcsolatot avizsgált rendszer be- és kimenő jellemzői között. A matematikai formulák ismert, valamintismeretlen mennyiségeket tartalmaznak, és a feladat határozottsága esetén az ismeretlenkimenő jellemzők meghatározhatók az ismert bemenő és belső jellemzők birtokában. Amatematikai modell kellően definiált kezdő- és peremfeltételekkel együtt egyben az adottjelenség algoritmusát is szolgáltathatja.

A rendszer viselkedését leró matematikai összefüggések jellege, vagymeghatározásának módszere szerint — páronként — az alábbi matematikai modelleketkülönböztetjük meg:

statikus — dinamikusStatikus a modell, ha a rendszer állapota algebrai egyenletekkel, vagy idő szerintideriváltakat nem tartalmazó differenciálegyenletekkel írható le. Jellemzésére elterjedt még astacionárius (vagy stacioner), állandósult, illetve egyensúlyi állapot kifejezés is.A dinamikus modellek az időben is leírják a jellemzők változását. Megjelenési formájukközönséges vagy parciális differenciálegyenletek. Lehetséges, hogy a tárgyalás nem az idő-,hanem valamely célszerűen megválasztott, transzformált tartományban valósul meg.

lineáris — nem-lineárisA lineáris modellekben csak a változók és deriváltjaik szerepelhetnek, általában állandóegyütthatókkal szorozva. Alakjuk lineáris vagy linearizált egyenlet, illetve egyenletrendszer.


26

A nem-lineáris modellek az előző megkötöttségektől mentesek. Az adott rendszerbenlejátszódó folyamatot leíró egyenletek legalább egyike nem lineáris. A nem-lineáris modellek— az egyszerűbb vizsgálat érdekében — valamilyen linearizálási módon lineáris modellekkéalakíthatók át.

folytonos paraméterű — diszkrét paraméterűA folytonos paraméterű modellekben a változók egy adott tartományon belül bármilyenértéket felvehetnek, illetve minden időpillanatban van egy meghatározható értékük.Diszkrét paraméterű modellek esetén a változók csak meghatározott diszkrét értékeketvehetnek fel, illetve a vizsgálati időtartományban csak kitüntetett időpontokhoz tartozhatértékük.

determinisztikus — sztochasztikusA determinisztikus modellekben szereplő jellemzők, valamint maguk a változók egyértelműfüggvényekkel térben és időben egyaránt megadhatók.A sztochasztikus modellek ugyanezen jellemzői és változói csak bizonyos valószínűségiösszefüggések felhasználásával határozhatók meg.

A bemutatott felsorolás természetesen nem teljes, mivel egy konkrét, gyakorlatbanmegvalósított matematikai modell általában a fenti jellegek szintézisét jelenti.

Egy rendszer matematikai modelljének megalkotásához alapvetően két út kínálkozik:

white-box eljárás;Ekkor általános természettudományos ismeretekre támaszkodva, fizikai megfontolásokalapján analitikus formájú közvetlen matematikai modellt állítunk fel.

black-box eljárás.A modellt megfigyelési, illetve kísérleti információk, azaz a be- és kimenő jellemzőkismeretében, azok elemzésével kapjuk meg.

A fizikai megfontolások alapján történő matematikai modellalkotás folyamatában döntőaz absztrahált modell megalkotása. Ehhez ismernünk és elemeznünk kell a rendszerbenlejátszódó folyamat belső, a vizsgálat szempontjából lényegi tulajdonságait. Ezek a fizikaimegfontolások elsősorban extenzív jellemzőkre felírt mérlegegyenleteket, valamint azextenzív és intenzív jellemzők között kapcsolatot teremtő összefüggéseket eredményeznek.

A vizsgálat során a modell létrehozásának egyik legfontosabb eleme a modellképzéscéljának meghatározása:

modellezés (tervezés alatt álló rendszerek vizsgálata, speciális jelenségek vizsgálata,lehetséges műszaki megoldások kiválasztása, egyes szerkezeti jellemzők eltéréseinekgyorsított tanulmányozása);

tervezés (optimális rendszerek kialakítása, gazdaságosabb megoldások keresése,élettartam—költségtervezés);

vizsgálat (üzemi jellemzők értékelése, szerkezeti, üzemeltetési jellemzők eltéréseihatásainak értékelése, diagnosztikai jellemzők kiválasztása);

vizsgálat tervezése (kísérleti próbajáratok, beüzemelési programok meghatározása,diagnosztikai üzemmódok kijelölése, alkalmassági vizsgálatok programjainakösszeállítása);

minősítés (alkalmassági előírások, minőségi követelmények kidolgozása);


27

irányítás, szabályozás (optimális és adaptív irányítás, egyedi állapotszabályozásmegvalósítása);

állapot-felismerés (adatgyűjtő, -feldolgozó rendszerben alkalmazható, könnyenazonosítható, adaptív modellek kidolgozása).

5.7. Matematikai modellre épülő diagnosztikai vizsgálatok

A fentiekben bemutatott matematikai modellek felhasználásával a következő diagnosztikaielemzések végezhetők el:

5.7.1. Érzékenységvizsgálat

Az érzékenységvizsgálat célja egy adott részegység meghibásodásának, károsodásának vagykülső paraméter-eltérés hatásának vizsgálata. Ezért a matematikai modell futtatásakor — azaza rendszerben lejátszódó folyamatokat leíró egyenletrendszer megoldásakor — a kiválasztottbelső vagy inputjellemzők, adatok megváltoztatásával szimuláljuk a kiválasztott jelenséghatását. Másképpen megfogalmazva: a modell (és nem a valós rendszer!!) felhasználásávalhatározzuk meg a rendszer kimenő jellemzőinek — és így az egész rendszer — érzékenységéta szimulált paramétereltérésre.

Ha a vizsgálatunk során egy belső jellemzőt változtatunk meg egyparaméteres (5.2.ábra), ha viszont több jellemzőt módosítunk, többparaméteres érzékenységvizsgálatrólbeszélünk (5.3. ábra).

[%]

-1,5

-1

-0,5

0

0,5

pc pb F1 F2 F3 F4 pa

5.2. ábra Egyparaméteres érzékenységvizsgálat eredményei (∆pt = -1%)

pc — vezérlő nyomás;pb — féklevegő nyomás;Fi — i-edik fékpofa nyomóereje;pa — fékezés utáni tartálynyomás.pt — (fékezés előtti) tartálynyomás.

Az érzékenységvizsgálat eredménye felhasználható az adott technikai eszköz általánosdiagnosztikai elemzésének elvégzésére — a kapott eredmények megfelelő szakmaikiértékelésével.

A fellépett meghibásodások behatárolása, meghatározása megoldhatóérzékenységvizsgálat elvégzésével és az eredmények szakmai elemzésével. Ekkor afeltételezett meghibásodást kell modelleznünk úgy, hogy a „meghibásodást jelentő” belsőparamétert változtatjuk meg és működtetjük a felállított modellt.

Szemléltetésképpen az 5.2. és 5.3. ábrák a Mi-8 Hip helikopter féklevegő rendszerénekegy-, illetve kétparaméteres érzékenységvizsgálatainak eredményeit mutatja.


28

[%]

0,00001

0,001

0,1

pc pb F1 F2 F3 F4 Pa

5.3. Kétparaméteres érzékenységvizsgálat eredményei (∆z2 = -1% and ∆s2 = -1%)

z2 — 2. fékpofa fékrése;s2 — 2. Fékpofa visszahúzó rugóinak rugómerevsége.

5.7.2. Korrelációcsalád-vizsgálat;

A korrelációcsalád-vizsgálat célja statisztikai módszerekkel megállapítani, hogy a vizsgáltrendszer mérhető külső jellemzői milyen sztochasztikus kapcsolatban vannak egymással anem mérhető, belső paraméterek változásakor. A vizsgálati módszer felhasználásávalmeghatározhatók a külső jellemzők azon csoportjai (korrelációs családjai), melyeken belül aparaméterek jó egymás közti korrelációval rendelkeznek. Ezekből a családokból elegendőcsak az egyik (pontosabban a technikailag könnyebben mérhető) paramétert mérni.

Két véletlen jelenség közötti kapcsolatot sztochasztikusnak tekintjük, ha az egyikjelenség lefolyását nem határozza meg egyértelműen a másik jelenség lefolyása, de befolyá-solja azt. Két valószínűségi változó közötti sztochasztikus kapcsolat erősségét a korrelációsegyütthatóval jellemezhetjük.

Az R(η,µ) korrelációs együtthatót az η és µ változókra vonatkozó x1; x2; ... xn, illetve y1;y2; ... yn minták alapján az

∑ ∑∑

∑ ∑∑

= ==

= ==

−

−

−

−

=n

i

n

jji

n

jji

n

i

n

jji

n

jji

yyxx

yyxxr

1

2

1

2

1

1 11ηµ (5.1)

egyenlettel becsüljük. A fenti mennyiséget az x1; x2; ... xn, és y1; y2; ... yn minták tapasztalatikorrelációjának is nevezhetjük.

Fontos megjegyeznünk, hogy a korrelációs együttható értéke mindig -1 és +1 közé esik.Több valószínűségi változó esetén az (5.1) egyenlet alapján páronként statisztikailag

meghatározott rij együtthatókat az

=

nnnn

n

n

rrr

rrrrrr

K

M

K

21

22221

11211

R (5.2)


29

korreláció-mátrixba rendezhetjük. A korreláció-mátrix mindig szimmetrikus és főátlójánakelemei mindig eggyel egyenlőek

A korrelációcsalád-vizsgálathoz — a statisztikai elemzés elvégzése érdekében — akülső jellemzők értékeinek kellő számú sokasága szükséges. Ezen adathalmaz ismeretéhez avizsgált rendszert vagy annak modelljét tudjuk alkalmazni. A gyakorlati megvalósíthatóságszempontjából legcélszerűbb a rendszer lineáris vagy nem-lineáris matematikai modelljétfelhasználnunk.

Első lépésként a nem mérhető belső, illetve a környezeti jellemzők valós értékeinekeloszlását határozzuk meg. Ehhez felhasználhatók a modell feltöltésekor, illetve a rendszerüzemeltetési sajátosságainak elemzésekor kapott adatok.

A fenti statisztikai eloszlások jellege és paraméterei ismeretében gerjesztjük a modellt.Ekkor a fentiekben meghatározott eloszlások alapján a belső és a környezeti jellemzőkvéletlenszerűen felvett értékeit, mint kiinduló adatokat felhasználva oldjuk meg a rendszermatematikai modelljét a mérhető, külső jellemzőkre. A kapott eredmények alapjánmeghatározzuk a vizsgálandó külső jellemzők közti korrelációs együtthatókat és azokatkorreláció-mátrixba rendezzük, majd:

kiválasztjuk a legnagyobb abszolút értékű együtthatót a mátrixból és a hozzá tartozó kétparamétert egy gráf szögpontjaiként ábrázoljuk. Az összekötő élre felírjuk a korrelációsegyüttható értékét;

az utolsó két paraméter sorában vagy oszlopában megkeressük a legnagyobb abszolútértékű korrelációs együtthatót úgy, hogy a már ábrázolt paramétereket figyelmen kívülhagyjuk. Az így kiválasztott újabb paramétert, illetve az együtthatót — fenti módon —ábrázoljuk a gráfban;

ez utóbbit addig ismételjük, míg az összes paramétert nem ábrázoljuk a gráfon; a gráfon a meghatározott határértékkel kijelöljük a korrelációs családokat úgy, hogy a

családrész gráfján belül nem lehet a határértéknél kisebb kapcsolat.

A fenti módon meghatározott családokból kell kiválasztanunk azokat a jellemzőket,melyeket a legcélszerűbb mérni. A kiválasztásnál figyelembe kell vennünk, hogy az adottparaméter milyen kapcsolatban van a család többi tagjával, mérése technikailag hogyanoldható meg, vagy mérésével milyen információtartalmú adatot kapunk.

A korrelációcsalád-vizsgálat alkalmazásának egyik jelentős kérdése a családokelválasztásához szükséges határérték meghatározása. Ekkor figyelembe kell vennünk arendszer sajátosságait, technikai és anyagi lehetőségeiket, illetve a műszaki állapotmeghatározásának szükséges pontosságát. Fontos szempontként kell kezelnünk a rendszermeghibásodásának, hibás működésének következményeit (például katasztrófa vagy zavar).Általában határértéknek 0,5 ~ 0,8 közti értéket célszerű választani.

Ha magas határértéket választunk, akkor több családot kapunk. Ekkor a mérések alapjánpontosabb képhez jutunk a rendszer pillanatnyi műszaki állapotáról, de a több család többmérendő paramétert is jelent. Ez nagyobb technikai és így anyagi befektetést igényel. Haviszont alacsony határértéket választunk, a családok és a mérendő paraméterek számacsökkenni fog. Ebben az esetben kisebb lesz a technikai és anyagi befektetés, de a rendszerrőlkapható információ is jelentősen csökken vagy csökkenhet. Ezért igényel megfontolást ahatárérték megállapítása.

A vizsgálat elvégzésének másik fontos kérdése a korrelációs együtthatókmeghatározásához szükséges minták (gerjesztések) számának meghatározása. Ezen problémamegoldásához a statisztikai mintákat, azaz a modell gerjesztésének számát fokozatosancélszerű növelnünk és a korreláció-mátrixok elemeit meghatároznunk. Ezt addig szükséges


30

folytatnunk, amíg az előző mintaszámhoz tartozó korreláció-mátrixhoz képest az azonoselemek közti legnagyobb különbség nem csökkent egy határérték — általában 0,01 — alá.

A korrelációcsalád-vizsgálat elvégzése után a kijelölt családokból a mérendőparamétereket technikai, mérhetőségi és más diagnosztikai szempontok figyelembevételévelkell kiválasztanunk.

Az (5.3) egyenlet a Mi-8 Hip helikopter féklevegő rendszere vizsgálata során kapottkorreláció-mátrix, illetve az 5.4. ábra az abból felvett korrelációs gráfot mutatja.

pc pb F1 F2 F3 F4 pa

−−−−−−

=

1153,0156,0119,0147,0152,0154,01928,0865,0926,0958,0914,0

1812,086,0927,0851,01802,0865,0785,0

193,0854,01921,0

1

R (5.3)

pc F2 F4

0,921 0,958 0,865

pb

0,930 0,927 -0,152

F3 F1 pa

5.4. ábra Korrelációcsalád vizsgálat eredménye

A gráf alapján megállapítható, hogy az (illetve a rendszer külső jellemzői) kétkorrelációs családra bontható, bár az egyik család úgynevezett egytagú. A többtagú családbóla többi taggal való erős korrelációs kapcsolat, a jó mérhetőség miatt a féklevegő nyomástcélszerű mérni.

5.7.3. Állapotbecslés

A felállított lineáris diagnosztikai modell felhasználható az adott rendszer pillanatnyi műszakiállapotának meghatározására. Ekkor a mérhető külső (output) jellemzők ismeretébenvalamelyik numerikus módszer felhasználásával megbecsülhetjük a közvetlenül nem mérhető,nem meghatározható belső jellemzők pillanatnyi értékét, és így a rendszer műszaki állapotát.

Az állapotbecslés feltétlenül szükséges a jellemző paraméter szerinti üzemeltetési,karbantartási stratégia bevezetéséhez. Az állapotbecslés lehetővé teszi, hogy a belsőjellemzők, azaz az alkatrészek állapota meghatározható a diagnosztizált rendszer szétszerelésenélkül. Így jelentősen csökkenthető a kemény idő szerinti karbantartási stratégiára jellemző,az időszakos ellenőrzések során történt tévedések, illetve az ezekből származó


31

meghibásodások száma és következménye.Az 5.5. ábra a Mi-8 Hip helikopter féklevegő rendszerének állapotbecslése eredményét

szemlélteti repült, illetve a naptári idő függvényében.

δFΣ [‰] δFΣ [‰]

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

640 650 660 670 680 690 700 710

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

6 7 8 9 10 11 12

üzemidő [repült óra] naptári idő [hónap]

5.5. ábra Fékhatás becsült relatív eltérései

FΣ — eredő fékhatás.


32

6. Az üzemeltethetőség

6.1. Alapfogalmak

Általánosan fogalmazva, a technikai eszköz szerkezetének alkalmasnak kell lennie arra, hogyrajta végrehajthatók legyenek az üzemképesség fenntartására irányuló tevékenységek. Atechnikai eszköz azon tulajdonságát, hogy működőképessége helyreállítható, vagyismeghibásodásainak, sérüléseinek keletkezési okai megelőzhetők és feltárhatók, valamintkövetkezményeik javítással és műszaki karbantartással elháríthatók, javíthatóságnaknevezzük.

A karbantartás és a javítás közötti különbség az elvégzendő munkák mennyiségében,minőségében és mélységében van. A karbantartás célja a megbízhatóság szinten tartása, míga javítás célja a megbízhatósági szint helyreállítása. (Megbízhatósági szintnek itt azt ajellemző üzemi megbízhatósági mutatót kell tekinteni, amely a technikai eszköz tervezési ésgyártási sajátosságainak figyelembevételével a kialakított üzemeltetési rendszerben elérhető).

Pontosabban fogalmazva a javítás azon munkák összessége (halmaza), amelyeket azüzemeltetett eszköz hibamentességének vagy üzemképességének fenntartása, illetvehelyreállítása érdekében végeznek el. A műszaki karbantartás pedig az üzemeltetés tárgyahibamentességének vagy csak üzemképességének az előkészítés, a rendeltetésszerű használat,a tárolás és a szállítás során történő fenntartása céljából kifejtett tevékenységek összessége.

Megkülönböztetünk még profilaktikus és utómunkákat (bulletin munkákat), amelyeklényegében szervesen beépülnek a műszaki karbantartások és a javítások folyamatába.Profilaktikus munkáknak szokás nevezni azokat a műszaki karbantartás, javítás soránvégrehajtott munkákat, amelyeket a parametrikus (fokozatos) meghibásodások feltárása,elhárítása céljából fejtenek ki. Utómunkának tekintjük az üzemeltetési (karbantartási,javítási) tapasztalatok, a feltárt meghibásodások alapján a technikai eszköz használatiértékének, megbízhatóságának hibamentességi, üzemképességi szintjének, javíthatóságának anövelése végett végrehajtandó egyszeri vagy adott gyakorisággal előírt tevékenységet.

A karbantartás és a javítás közötti elvi különbség jól látható a 6.1. ábrán. Akorszerűsítés során a karbantartástól és javítástól eltérően az üzemeltetés tárgyának műszakijellemzőit a gyártási értékeknél kedvezőbb szintre növelik a tudományos-technikai fejlődésújabb eredményeinek megfelelően.

A javíthatóság mellett értelmezni kell az úgynevezett üzemeltetési technologizáltságfogalmát is. Ez a technikai eszköz azon tulajdonságainak összessége, amelyek megmutatják,mennyire alkalmas arra, hogy a műszaki karbantartási és javítási munkák valamennyi fajtájaa leggazdaságosabb technológiai eljárások alkalmazásával elvégezhető legyen.

A technikai eszköz üzemeltethetőségi alkalmasságának harmadik — napjainkban akorszerű üzemeltetési, karbantartási stratégiák térhódításával egyre fontosabbá váló —jellemzője a diagnosztizálhatóság. Ez az üzemeltetés tárgyának azon tulajdonsága, hogylétezik-e megfelelő pontossággal mérhető olyan műszaki jellemző-családja, amelynekismeretében az üzemállapot egyértelműen meghatározható.

A diagnosztizálhatósággal kapcsolatosak a következő kategóriák:

a jellemző paraméter mennyiségi mértéke a jellemző érték; az üzemeltetés tárgya műszaki állapotának az előírások szerinti meghatározására

szolgáló diagnosztikai jellemzők; a műszaki állapot előírt pontosságú diagnosztizálási folyamata; a műszaki diagnosztika, amelynek eredménye a műszaki állapot meghatározása az

esetleges rendellenességek, hibák vagy meghibásodások helyének, fajtájának és okának


33

a megjelölésével; az ellenőrizendő jellemzők körét, az ellenőrzések idejét, gyakoriságát és a jellemzők

tűrési értékeinek összességét meghatározó diagnosztikai üzemmód; az üzemeltetés tárgyának működése közben végzett funkcionális (üzemi) műszaki

diagnosztika, amikor csak a szokásos üzemi, a működésből eredő hatásokérvényesülnek és a tesztelő műszaki diagnosztika, amikor az üzemeltetés tárgyátkülönleges vizsgáló, úgynevezett tesztelő hatásoknak vetik alá.

6.1. ábra. A műszaki jellemző változása az üzemeltetés folyamán

η — általános műszaki jellemző;Msze — eredeti (gyártás utáni) műszaki színvonal;MSzm — módosított (modernizálás utáni) műszaki színvonal;K — karbantartás;J — javítás;M — modernizálás.

Az üzemeltethetőségi alkalmasság legfőbb jellemzői a javíthatóság, az üzemeltetésitechnologizáltság és a diagnosztizálhatóság a 6.2. ábra szerinti tulajdonságokat foglaljákmagukba. Látható, hogy ezek főképpen szerkezeti, technológiai tulajdonságok, amelyeket atechnikai eszköznek a tervezéskor és gyártáskor kell kialakítani. A megfelelően kidolgozottés alkalmazott üzemeltetési rendszer és stratégia szintén befolyásolják ezeket atulajdonságokat.

Üzemeltethetőség

Ellenőrizhetőség Egységesíthetőség Hozzáférhetőség Csereszavatosság Szerelhetőség Felújíthatóság

6.2. ábra. Az üzemeltethetőséget meghatározó főbb tulajdonságok

Technologizáltság Diagnosztizálhatóság Javíthatóság

Előkészítés Karbantartás Javítás


34

A 6.2. ábrán megadott tulajdonságok közül az ellenőrizhetőség, a hozzáférhetőség és aszerelhetőség, mind azt mutatják meg, hogy adott meghibásodott vagy ellenőrizendő elemesetében az elnevezés szerinti közvetlen munkavégzés (például az ellenőrzés) az összesmunkavégzés (előkészítés ellenőrzéshez, ellenőrzés, ellenőrzés utáni munka) hányad részétteszi ki. (Az ellenőrzés önmagában sohasem diagnosztizálás, bár lehet annak része.)Ugyanakkor a felújíthatóság, az egységesíthetőség és a csereszavatosság, a javíthatóság olyanmutatói, amelyek az üzemeltetés tárgyának azon tulajdonságait fejezik ki, hogy egészénekvagy egyes rendszereinek, elemeinek hányad része javítható, hányad része cserélhető ki akarbantartás, a javítás során egységenként (blokkonként), a technikai eszköz hányad részejavítható csereszabatos alkatrészek felhasználásával.

A üzemeltetésre való alkalmasságot egyszóval üzemeltethetőségnek lehet nevezni. Aüzemeltethetőség igen fontos jellemzői a fajlagos költség- és munkaráfordítások, a fajlagosállásidők. Így például az egy meghibásodásra jutó hibafeltárási-elhárítási munka volumenevagy az egy elem hibájának elhárítására (javítására, ellenőrzésére stb.) fordított fajlagosállásidő. Ezek természetesen a kialakított üzemeltetetési rendszertől, stratégiától is függenek,és így egyúttal azok jellemzésére is szolgálnak, vagyis üzemeltetési jellemzőknektekinthetők.

6.2. Az üzemeltethetőség jellemzői

A korszerű üzemetetési rendszer alkalmazása szempontjából különösen fontosüzemeltethetőség legfontosabb jellemzőinek meghatározására, számítására használatosösszefüggések a következők:

Karbantartás, javítás miatti fajlagos állásidő:

javk

njikokfaK

ττττ ++

=

nymutatóteljesítmé

óra , (6.1)

ahol:

okτ — az operatív karbantartáshoz szükséges összes állásidő javkτ alatt;

ikτ — időszakos karbantartásra fordított összes állásidő javkτ alatt;

njτ — a nagyjavítás átlagos ideje;

javkτ — két nagyjavítás közti (üzemidő).

Karbantartás, javítás fajlagos munkaigénye:

javk

njikokfm

MMMK

τ++

=

nymutatóteljesítmé

munkaóra , (6.2)

ahol:

okM — az operatív karbantartás összmunkaidő-igénye javkτ ;

ikM — az operatív karbantartásának összmunkaidő-igénye javkτ ;

njM — a nagyjavítás munkaidőigénye;


35

Hozzáférhetőségi tényező:

A technikai eszközhöz való hozzáférhetőséget fejezi ki a hozzáférhetőségi tényező:

kiega

kieghoz MM

MK

+−= 1 [ ]1 , (6.3)

ahol:aM — az elvégzendő alapmunka munkaigénye;

kiegM — az alapmunka elvégzéséhez szükséges kiegészítő munkák munkaigénye.

Szerelhetőségi tényező:

A berendezések vagy a szerkezeti elemek csereszavatosságát jellemzi a szerelhetőségitényező:

szelő

előszer MM

MK+

−= 1 [ ]1 , (6.4)

ahol:szM — a szerelés munkaidénye;

előM — a szerelés előkészítésének és utómunkáinak (illesztési, ellenőrzési vagy beállításimunkák) munkaigénye.

Ellenőrizhetőségi tényező:

Az egyes rendszerek és az üzemeltetés tárgya egészének ellenőrizhetőségi tényezője akövetkező egyenlettel határozható meg:

∑∑

∑

==

=

+−= m

jjj

n

iii

m

jjj

kMkM

kM

ellK

11

11 [ ]1 , (6.5)

ahol:iM — az i-edik berendezés szerelési munkákat nem igénylő egyszeri

ellenőrzésének munkaidőigénye;jM — a j-edik berendezés kötelezően előírt szerelési munkákat igénylő egyszeri

ellenőrzésének munkaidőigénye (beleértve a le- és felszerelésmunkaidőigényét);

jk ; ik — ellenőrzések gyakorisága a két javítás közti üzemidő alatt;m — azoknak a berendezéseknek a mennyisége, amelyeket az ellenőrzéshez a

technikai eszközről kötelezően le kell szerelni;n — azoknak a berendezéseknek a mennyisége, amelyeknek nincs előírva

ellenőrzéshez való leszerelésük.


36

Karbantartási eszközök alkalmazhatósági tényezője:

reüe

üe

EEE

alkK+

−=1 [ ]1 , (6.6)

ahol:üeE — az üzemeltetéshez szükséges új kiszolgálóeszközök, berendezések költsége;

reE — rendelkezésre álló eszközök, berendezések költsége.


37

7. Üzemeltetési folyamatok valószínűségi vizsgálata

7.1. Az üzemeltetés, mint Markovi folyamat

Az olyan sztochasztikus folyamatot, amelynek jövőbeli alakulását a múltbeli alakulása csak ajelenlegi állapoton keresztül befolyásolja, azaz amely utóhatásmentes, Markov-folyamatnaknevezzük.

Az üzemeltetési folyamatok rendszerszemléletű vizsgálata esetén megállapítható, hogyaz egyes, jól definiált állapotokból való távozások függetlenek a előzőkben történtektől. Ezentulajdonság alapján Markov-folyamatnak tekinthető és matematikailag Markov-lánccalmodellezhető.

Egy üzemeltetési rendszerről vagy valamely belső folyamatáról, illetve azokirányításának hatásosságáról bizonyos jellemzők ismeretében dönthetünk. Ilyen jellemzőlehet például az egységnyi üzemidőre eső költség, vagy kiszolgálási munkaigény. Ezenjellemzők meghatározása az adott üzemeltetési folyamat rendszerszemléletű vizsgálatakor,annak folytonos idejű, diszkrét állapotterű markovi modelljeinek segítségével történhet.

Matematikailag felírva egyη(t) valószínűségi folyamat Markov-folyamat, ha minden t1< t2 < ... < tn < tn+1 ; és X1 < X2 < ... < Xn < Xn+1 valós számra teljesül a:

( ) ( )P t X t X t X P t X t Xn n n n n n n n

η η η η η( ) ( ) ; ( ) ( ) ( )+ + + +

= = = = = =1 1 1 1 1 1

K (7.1)

feltételes valószínűségek egyenlősége.Ha az η(t) folyamat a vizsgált időintervallum bármely pillanatában felvehet valamilyen

X értéket, akkor az folytonos, ha η csak kitüntetett időpontokban rendelkezhet értékkel,diszkrét idejű. Diszkrét állapotterűnek tekintjük azt a sztochasztikus folyamatot, ahol az ηvalószínűségi változó lehetséges értékei véges, vagy megszámlálhatóan végtelen eleműhalmazt alkotnak.

Egy Markov-folyamat az állapotokból való távozások eloszlásai és azátmenetvalószínűségek megadásával egyértelműen jellemezhető. Ha az állapotokból valótávozások eloszlásainak jellegei nem exponenciálisak — legalább egy eltér —, akkor az adottutóhatásmentes sztochasztikus folyamatot fél-markovinak nevezzük.

A véges vagy megszámlálhatóan végtelen — azaz diszkrét — állapotterű,utóhatásmentes sztochasztikus folyamat Markov-láncot alkot.

Összességében megállapítható, hogy az üzemeltetési folyamat egy folytonos idejű,diszkrét állapotterű markovi- vagy fél-markovi folyamatként (azaz láncként) modellezhető ésmegfelelő statisztikai adatok birtokában elemezhető.

7.2. A karbantartási ciklusidő meghatározásának módjai

A karbantartási ciklusidő számítása végezhető a károsodás elmélet, az üzemi megbízhatóságvagy a meghibásodási statisztika (valós megbízhatóság) alapján. Az elsőt a 4.3. fejezetbenmár bemutattuk.

Üzemi megbízhatóságnak nevezzük a meghibásodásmentes működés valószínűségének aztaz értékét, amelyet adott üzemeltetési stratégia mellett el kívánunk érni, vagy amelyet ameghibásodási adatokból meghatározhatunk.

Az üzemi megbízhatósághoz adott meghibásodási valószínűség, vagyis adottüzemeltetési időt alapul véve adott számú meghibásodás tartozik. Mivel a műszaki


38

üzemeltetés tevékenységének célja, hogy a meghibásodások száma minél kisebb legyen, azüzemi megbízhatóságot többnyire olyan szintnek tekintik, amely alá — hosszabb távon —nem csökkenhet a tényleges meghibásodásmentes működés valószínűsége.

7.1. ábra. A karbantartási ciklusidő meghatározása az üzemi meghízhatóság alapján

P0(t) — meghibásodás-mentes állapot valószínűsége;T — üzemidő

Az üzemi megbízhatóságot mindig a karbantartási ciklusidőhöz rendelve lehetmegadni. Ez természetesen lehet a karbantartási ciklusidő meghatározásának egyik módja is(7.1. ábra). Ekkor ismerni kell a meghibásodási intenzitást (a meghibásodási rátát) és megkell adni a Pü üzemi megbízhatóságot (az üzemi megbízhatósági szinten). A karbantartásiciklusidőt a

λ−= ü

kPt ln (7.2)

összefüggés alapján határozhatjuk meg.

Meghibásodási statisztika alapján történő ciklusidő meghatározásának általános menete akövetkező:

megfelelő mennyiségű adattal kell rendelkezni, amelyeket első lépésként rendezni éscsoportosítani kell;

meg kell határozni a statisztikai, jellemzőket és fel kell rajzolni a tapasztalati sűrűség–,illetve eloszlásfüggvényt;

meg kell állapítani, mely elméleti eloszlás közelíti meg leginkább a tapasztalatifüggvényeinket;

a megfelelő elméleti eloszlás ismert összefüggései alapján és a gyakorlati elvárásokatfigyelembe véve meghatározzuk a szükséges kiszolgálási művelet időszakosságát.

Az elemző eljárást egy példán keresztül fogjuk bemutatni:

Meghatározott igénybevételi viszonyok között 28 kőolajkutatásra használt nehéz terepjárónálmegfigyelték a lánctalp teljes elhasználódása miatt bekövetkezett meghibásodásokat. Ezek azalábbi kilométerteljesítések után következtek be:


39

1526; 1595; 1635; 1644; 1681; 1726; 1740; 1762; 1779; 1788; 1826; 1835; 1838; 1874;1885; 1889; 1891; 1902; 1908; 1959; 1970; 1987; 2034; 2055; 2077; 2086; 2112; 2136.

Meg kell határoznunk a meghibásodások eloszlásának törvényszerűségét, az azt leíró,vagy legjobban megközelítő elméleti eloszlást, az eloszlás paramétereit és ezek alapján azt azidőszakosságot, amelynél a legcélszerűbb a lánctalpakat lecserélni.

Az adatok rendezése és csoportosításaAz adatok rendezése már megtörtént, azok növekvő sorrendben vannak. A csoportosítás nemmás, mint az osztásközök (értékközök, intervallumok) célszerű megválasztása.

Az osztásközök (intervallumok) megállapítása történhet közelítő összefüggésekfelhasználásával vagy becsléssel. Mindkét esetben a K alkalmazott osztásközt 7 ~ 14 közöttcélszerű megválasztani, illetve a meghatározásnál ennek megfelelően módosítani.

Yule közelítő összefüggése alapján:

45,2 NK = , (7.3)

ahol:N — a rendelkezésre álló adatok száma.

Esetünkben:

751,5285,2 4 ==K

Empirikus összefüggésék alapján:

NK log3,31+= , (7.4)

esetünkben:

776,528log3,31 =+=K

Miután mindkét számítás alapján 7 alatti osztásközszám adódott, így az osztásközökszámát a minimumként ajánlott 7-re vesszük fel.

Az osztásközök számát azért is célszerű 7-re felvenni, mivel így az intervallumoknagysága 100-ra adódik.

A statisztikai jellemzők meghatározása és a tapasztalati sűrűségfüggvény felrajzolása;A jellemzők számításához és a sűrűségfüggvény felrajzolásához táblázatot használunk,amelynek felépítése különböző lehet, de amely minden esetben tartalmazza azintervallumokat, az intervallumokba eső adatszámot és a relatív gyakorisági értékeket.

A meghibásodások empirikus várható értéke (azaz a számtani átlaga) kilométerben:


40

N

xx

N

ii∑

== 1 , (7.5)

esetünkben:

kmx 1852=

Intervallumhatárok

Meghibásodásokszáma

Meghibásodásokrelatív gyakorisága

1 1500 – 1600 2 0,0712 1600 – 1700 3 0,1073 1700 – 1800 5 0,1794 1800 – 1900 7 0,2505 1900 – 2000 5 0,1796 2000 – 2100 4 0,1437 2100 – 2200 2 0,071

7.1. Táblázat. Meghíbásodások száma és relatív gyakorisága az intervallumokban

A korrigált tapasztalati szórás:

1

)(1

2

−

−=∑=

N

xxs

N

ii

. (7.6)

esetünkben:

kms 90,156=

0

0,1

0,2

0,3

0,4

1500 – 1600 1600 – 1700 1700 – 1800 1800 – 1900 1900 – 2000 2000 – 2100 2100 – 2200

7.2. ábra. Gyakoriság-sűrűség diagram

A tapasztalati és az elméleti görbék megegyezését ellenőrizni lehet valamilyenilleszkedési kritériumok segítségével, vagy pedig a tapasztalati és az elméleti görbékalakjának egyeztetésével. Az illeszkedési kritériumok alapján végzendő vizsgálatokat a


41

matematikai-statisztikai szakirodalom bőven tárgyalja, illetve a különböző szoftvereksegítségével könnyen, különösebb statisztikai jártasság nélkül elvégezhetők. Errejegyzetünkben külön nem térünk ki.

A gyakoriság-sűrűség diagramból — esetünkben — egyszerűen leolvashatjuk, hogy alánctalp elhasználódás miatti meghibásodásai normális eloszláshoz közeli eloszlást követnek.Ez egyben azt is jelenti, hogy a meghibásodások fokozatosak, azaz a lánctalpakelhasználódásának, nem pedig valamilyen, az üzemeltetési rendszerben vagy a környezetbenbeállt változások következményei. A további vizsgálatokhoz ezért a tényleges (tapasztalati)gyakoriság-sűrűség diagramot egy

1852== xm 90,156== sσ

jellemzőkkel bíró normál eloszlással helyettesíthetjük. A vizsgálandó normális eloszlássűrűségfüggvénye:

2

2

2)(

21)( σ

πσ

mx

exf−

−= , (7.7)

ami esetünkben:

2

2

9,1562)1852(

29,1561)( ⋅

−−

=x

exfπ

A ciklusidő meghatározása az ismert eloszlás alapjánAnnak a valószínűségét, hogy a valószínűségi változó — amely jelen esetben futott kilométer— adott értéknél kisebbet vesz fel, a változó eloszlásfüggvénye adja meg (amit asűrűségfüggvényből határozott integrálással kapunk meg).

∫∞−

==<x

dttfxFxP )()()(η . (7.8)

A fokozatos meghibásodásokat akkor célszerű megelőzni, amikor még azokbekövetkezése megfelelően nagy valószínűséggel megelőzhető. A gyakorlati tervezőmunkánál természetesen a műszaki-matematikai mérlegelés mellett tekintettel kell lenni agazdaságossági és megbízhatósági szempontokra is. A gazdaságossági szempontokfigyelembevételének egyik módja az, amikor az ellenőrzések, illetve cserék, javítások éseszközkiesések költségeit elemzik. Megbízhatósági elemzések során mérlegelni kell avárható meghibásodás biztonsági következményeit.

Szárazföldi technikai eszközöknél a megengedhető meghibásodási valószínűségelérheti akár a 20 ~ 25%-ot is, repülőgépek üzemeltetésénél ez az érték nem haladhatja meg a2,5%-t.

A fokozatos meghibásodások esetén előforduló normál eloszlás sajátossága, hogy a(7.8) egyenlettel felírt eloszlásfüggvénynek nincs zárt alakú megoldása. Ezért, — ha azelemzést nem valamilyen statisztikai szoftverrel végezzük — a fentiekben meghatározottparaméterű normál eloszlást át kell transzformálnunk az úgynevezett standard (m = 0; σ = 1)normál eloszlásra, melynek eloszlásfüggvénye valószínűségszámítási, statisztikai


42

táblázatokban megtalálható.Az eloszlás függvény és a megengedhető meghibásodási valószínűség ismeretében

tudjuk meghatározni a javítások, karbantartások vagy ellenőrzések közti ciklusok hosszát.Példánkban, ha 5 % meghibásodási valószínűséget engedünk meg, a standard normál

eloszlás táblázatát felhasználva:

kmmX 7,15949.15664,1185264,1 =⋅−=−= σ .

Azaz, kerekítés után a lánctalpak ellenőrzésének névleges értéke 1600 km.Az ellenőrzési ciklus tűréseit a névleges érték +20 és –10%-ában, kerekítve szokás

meghatározni. Esetünkben tehát az ellenőrzéseket:

150300

1600−+

kilométerenként célszerű elrendelni.

7.3. A szabályozás felső határa

Megbízhatósági szint szerinti üzemeltetéskor állandóan ellenőriznünk kell a meghibásodásokszámát. Amennyiben a vonatkoztatási időn belül a meghibásodások száma a megbízhatóságalapján számított megengedett értéknél kisebb, akkor semmilyen műszaki beavatkozásranincs szükség.

A megengedett meghibásodási számot a meghibásodások standard szintjének is szokásnevezni. Meghatározása az úgynevezett szabályozás felső határa (SZFH) alapján történik.Ennek lényege a λ meghibásodási intenzitás, a szervezeti egységbe tartozó gépek N számánakés a vizsgált alkatrészből, berendezésből egy gépen található mennyiségnek ismeretébenmeghatározzák az előre adott (vagy naptári időből álló üzemelési idő alapján számított) τüzemidő (vagy más teljesítménymutató) ledolgozása folyamán mennyi ameghibásodásmentes működés (Pü), az egy meghibásodás (P1), két meghibásodás (P2) stb.bekövetkezéseinek valószínűsége:

τλτλ aNi e

iaNP −=

!)( 2

, (7.9)

ahol:

a — az egy gépre felszerelt berendezések száma.

A szabályozás felső határának nevezik azt a kockázati szintet, amely pontosságon belülszeretnék megadni a meghibásodási folyamatot. A gyakorlatban ez azt jelenti, hogy a λ-tállandónak tekintve meghatározzák a (7.9) egyenlettel megadott valószínűségek összegét,amely i meghibásodásszámnál lesz több a kockázati szinttel adott értéknél. A kockázatiszintet a repülési szakirodalmak Q = 0,025-ben adják meg.

Az elmondottak alapján tehát a szabályozás felső határának tekintik azt az i-edikmeghibásodási számot, amelynek bekövetkezési valószínűségét az azt megelőzőmeghibásodási valószínűségekkel összegezve:

QPSzFH

ii −=∑

−

=

11

0

. (7.10)


43

7.4 Beállt Markov-modell vizsgálat

Beállt üzemeltetési rendszer rendszerszemléletű vizsgálatát a benne lejátszódó folyamatállandósult markovi modelljével lehet elvégezni. A modellvizsgálat alapján meg tudjuk,határozni, illetve becsült értékek esetén prognosztizálni tudjuk az üzemeltetés költségeit,munkaerő-, anyag- és energiaszükségleteit. A modellezési módszert az alábbi példánkeresztül fogjuk bemutatni.

Egy, a repülőgépek javítása során használatos ellenőrző próbapad karbantartásiköltségeit alapvetően két jellemző meghibásodás befolyásolja. Az egyik meghibásodáskijavítása átlag 6 órába telik, s ennek költsége átlag 12 500 Ft. A másik meghibásodáselhárítása már átlagosan 10 órát igényel, 29 200 Ft-os költséggel. Előfordul, hogy az egyikhiba kiküszöbölése idején lép fel a másik meghibásodás is, ekkor viszonylag rövid ideigmindkét meghibásodás egyszerre akadályozza a rendeltetésszerű használatot. Az egyikmeghibásodás elhárítósáig ilyenkor átlagosan 3,5 óra telik el, s egyben közepesen 11 800 Fttöbblet karbantartási költséggel kell számolni.

A berendezés működtetésének vizsgálata alapján megállapították, hogy ameghibásodások, illetve azok kijavításai időbeni eloszlása exponenciális jellegűek. A βmeghibásodási és javítási intenzitásokat, amelyek az időegységre jutó meghibásodások,illetve befejezett javítások valószínűségét jelentik, a 7.2. Táblázat tartalmazza.

Határozzuk meg a karbantartás költségét 1000 óra működési időalapra vonatkoztatva!A feladatot szemléletesen ábrázolhatjuk a 7.3. ábrán látható gráf-modellel.

7.3. ábra A vizsgált folyamat üzemeltetési gráfja

1 — rendeltetésszerű használat;2 — első típusú meghibásodás elhárítása;3 — második típusú meghibásodás elhárítása;4 — egyszerre fellépett mindkét fajta meghibásodás elhárítása.

A szövegben közölt feltételek szerint a feladat Markov-modellel oldható meg. Agráfmodell szerint a Kolmogorov-féle differenciál-egyenletrendszer — mely az állapotokbanvaló tartózkodás valószínűségeinek időbeni változását írja le — az alábbi módon írható fel:


44

)()()()()()()()()()()()()()()()()()()()(

334224443424

443113334313

442112224212

331221113121

tPtPtPtPtPtPtPtPtPtPtPtPtPtPtPtP

ββββββββββββββββ

+++−=+++−=+++−=+++−=

&

&

&

&

. (7.11)

EseményÁllapotváltási

intenzitásjele értéke [h-1]

Az első típusú meghibásodás fellépése β12 0,0320A második típusú meghibásodás fellépése β13 0,0180Mindkét meghibásodás fellépése, ha az első már fellépett β24 0,0111Mindkét meghibásodás fellépése, ha a második már fellépett Β34 0,0180Az első típusú meghibásodás javítása β21 0,1556A második típusú meghibásodás javítása Β31 0,0180Mindkét meghibásodás javítása, ha az első lépett fel hamarabb β42 0,1667Mindkét meghibásodás javítása, ha a második lépett fel hamarabb β43 0,0833

7.2. Táblázat Események fogalma és állapotváltozási intenzitásaik

A megoldás feltétele, hogy

∑=

=4

11

1)(tP , (7.12)

amely azt fejezi ki, hogy az üzemeltetés tárgya csak a fenti négy állapot (melyek esetünkbena teljes eseményteret alkotják) valamelyikében tartózkodhat.

Mivel az általunk vizsgált folyamatot beálltnak, azaz időben változatlannak tekintjük,az állapotokban való tartózkodási valószínűségek időszerinti deriváltjaik értékei:

0)()()()( 4321 ==== tPtPtPtP &&&& . (7.13)

A fenti egyenletrendszer megoldására több numerikus megoldás ismert, melyekbármelyikével az alábbi eredményeket kapjuk:

0167,01388,01500,06944,0

4

3

2

1

====

PPPP

.

A vizsgálati idő alatt az egyes állapotokba

i

ii t

Pn τ= (7.14)

alkalommal kerül a próbapad, ahol:


45

τ — a vizsgálati idő hossza;ti -— az i-edik állapotban tartózkodás átlagideje,

és ott

iii nkK = (7.15)

költségbe kerül a karbantartása, ahol:

ki — az i-edik állapotban való tartózkodás átlagköltsége.

Így a teljes karbantartási költség:

++=

4

44

3

33

2

22

tPk

tPk

tPkK τ , (7.16)

azaz, behelyettesítve:

HUFK 7741005,3

0167,01180010

1388,0292006

15,0125001000 =

⋅

+⋅

+⋅

= .

7.5. Sorbanállási modellek alkalmazása

Sorbanállási, kiszolgálási rendszeren olyan rendszert értünk, amelybe a fogyasztókvéletlenszerűen érkeznek be, az eltérő igényeik kielégítésére várnak, majd a kiszolgálásukután a rendszerből távoznak. Ilyen sorbanállási rendszernek tekinthetjük az olyanüzemeltetési folyamatokat, melyekben nagyobb tömegű technikai eszköz hasonló típusúműszaki kiszolgálása történik.

A fogyasztók rendszerbe való belépése az érkezési folyamat. Az érkezések közti időkegy {Xn} sorozattal jellemezhetők. Ekkor X1 az első fogyasztó rendszerbe történőbeérkezéséig eltelt időt, Xi az i-1-edik és az i-edik fogyasztó beérkezése közti időt jelenti.

A kiszolgálási mechanizmus leírható az egymásután beérkezett fogyasztók {Wn}kiszolgálási idejeinek véletlen sorozatával. Ez az úgynevezett kiszolgálási sorrend vagykiszolgálási mechanizmus is véletlenszerűnek tekinthető.

A várakozó sor Nt hossza azon fogyasztók számával egyenlő a t időpillanatban, melyekkiszolgálása folyamatban van, vagy amelyek kiszolgálásra várnak. Ez az előzőekhezhasonlóan, egy folytonos idejű, diszkrét állapotterű sztochasztikus folyamat. Ezen folyamati-edik állapotán azt értjük, hogy a kiszolgálási rendszerben i mennyiségű fogyasztótartózkodik.

Egy kiszolgálási rendszer modelljének felhasználásával meghatározható a fogyasztókvárakozási ideje; a foglaltsági intervallum hossza (vagyis az a folyamatos idő, amely alatt akiszolgáló egység állandóan foglalt); az üresjárati időszak hossza; a pillanatnyimunkahátralék, a rendszerben lévő igények száma. A fenti mennyiségek mindegyikevalószínűségi változónak tekinthető.

A fent említett {Xn} és {Wn} véletlen sorozatok határozzák meg a kiszolgálási rendszer,a várakozási sor viselkedését. Jellemzésükre szolgál a λ jelű beérkezési intenzitás, illetve a µkiszolgálási intenzitás. E két paraméter statisztikai meghatározása az alábbi módon történhet:


46

érkezési folyamat:

λ =1~X

, (7.17)

kiszolgálási mechanizmus:

µ =1~W

, (7.18)

ahol:

~X — a beérkezések közti idők átlaga;~W — a kiszolgálási idők átlaga.

Egy egyszerű markovi sorbanállási rendszer az alábbi tulajdonságokkal bír:

(I) — Egy érkezés valószínűsége egy ∆t időintervallum alatt:

)( tot ∆+∆λ ,

ahol )( to ∆ a lehetetlen esemény bekövetkezésének valószínűsége.

(II) — Egy kiszolgálás befejezésének valószínűsége az előzővel megegyező ∆tidőintervallum alatt:

µ∆ ∆t o t+ ( ) ,

feltéve, hogy az intervallum kezdeti pillanatában a sor nem üres.

(III) — Annak a valószínűsége, hogy egynél több beérkezés vagy kiszolgálástörténik a vizsgált ∆t idő alatt:

o t( )∆ ,

mely valószínűség határértéke:

lim ( )∆ ∆t o t→ =0 0 .

(IV) — Az (I) és (II) tulajdonságok a rendszerben korábban történtektől és minden másfeltételtől függetlenek, azaz markoviak.

Az (I) – (IV) tulajdonságokból következik, hogy az {Xn} érkezések közti és a {Wn}kiszolgálási idők kielégítik a felújítási folyamatokat jellemző „feledékenység” tulajdonságot.Mindkét sorozat — egymástól is — független valószínűségi változók sora és

λ λe t− , illetve µ µe t− (7.19)

sűrűség függvényekkel írható le.


47

A fenti folyamatok utóhatásmentességéből következik, hogy a jövőbeni — nulláhoztartó — ∆t időintervallum alatti a kiszolgálórendszerbe való belépés, illetve onnan történőkilépés valószínűsége érzéketlen a folyamat múltbeli történetére, ha adott a várakozási sorhossza néhány rögzített időpillanatban. Így Nt egy folytonos idejű, {0;1;2; ... ;K} végesállapotterű Markov-láncot alkot. Az Nt folyamat állapotát a sor hossza határozza meg a{0;1;2; ... K} diszkrét állapottérben.

A kiszolgáló állomások vagy más néven a kiszolgálási csatornák r száma alatt azegyszerre, párhuzamosan és egymástól függetlenül működő kiszolgálók számát értjük. Többkiszolgálási csatorna esetén a rendszer (II) tulajdonsága az alábbiak szerint módosul:

(IIa) — Egy kiszolgálás valószínűsége a fentiekkel egyező ∆t időintervallum alatt azNt = i egyenlőség esetén:

µ µi

i t o t= +∆ ∆( ) ha i ≤ r ,(7.20)

µ µi

r t o t= +∆ ∆( ) ha i > r .

A korlátozott tárolási méret azt jelenti, hogy ha a sorbanállók száma eléri a maximálisK értéket, az újabb beérkező fogyasztókat a rendszer elutasítja, míg a sor hossza K alá nemcsökken. Ebben az esetben a folyamatnak (I) tulajdonsága az alábbiak szerint változik:

(Ib) — Ha a sor hossza kisebb a K maximális tárolási méretnél, annak a valószínűsége,hogy a sor ∆t időintervallum alatt eggyel növekszik:

λ∆ ∆t o t+ ( ) ha N < K;

— Ha a sor hossza egyenlő a maximális tárolási mérettel, ez a valószínűség:

o t( )∆ ha N = K

lesz.

Egy kiszolgálási rendszer modelljének felhasználásával meghatározható a fogyasztókvárakozási ideje, a foglaltsági intervallum hossza (vagyis az a folyamatos idő, amely alatt akiszolgáló egység állandóan foglalt), az üresjárati időszakok hossza, a pillanatnyimunkahátralék, a rendszerben lévő igények száma.

A sorbanállási modellek felhasználhatók különböző logisztikai, műszaki kiszolgálásirendszerek, folyamatok elemzésére. Ilyen vizsgálat lehet például a repülőterek előkészítőzónáinál a szükséges befogadóképességeinek, a repülési feladatokat kiszolgáló különlegesgépjárművek számának, gépjárműjavító műhelyek szükséges kapacitásának meghatározása.Sorbanállási folyamatok elméletét tudjuk alkalmazni a különféle raktárkészletekleggazdaságosabb méretének meghatározására. Ilyen modellel állapítható meg a különbözőszállítások végrehajtásához szükséges szállítóeszközök optimális száma. Különböző műszakiállomásoknál a párhuzamos technológiai sorok számának optimalizálása oldható meg asorbanállási folyamatok elméletével, de alkalmazható e matematikai eljárás üzemanyagtöltőpontok legcélszerűbb számának, vagy javítóanyag készletek mennyiségének és úgynevezettlépcsőzésének meghatározására.


48

8. A Megbízhatóság Központú Karbantartás

Az utóbbi húsz évben az üzemeltetéselmélet jelentős változásokon ment át, talán többváltozáson, mint a menedzsmenttudomány más területei. Ezt a változást világszerte akarbantartásra szoruló technikai eszközök számának és változatosságának (a nagy gépparktólaz egyedi eszközökig) jelentős mértékű növekedése, az egyre komplexebb tervezések, az újtechnológiák és eljárások, valamint a karbantartó szervezetekkel és azok felelősségévelkapcsolatos nézetek változási okozták. Ez a folyamat érződik a korszerű technikai eszközöküzemeltetésében, illetve annak irányításában, menedzsmentjében is.

A karbantartás hatékonyságának növelése érdekében újabb elvek, úgynevezettfilozófiák jelentek meg, amelyek a karbantartás alapjait nem érintik, elsősorban szervezési,döntés-előkészítési jellegűek.

A változó igények következtében új üzemeltetési filozófia keletkezett, melyetMegbízhatóság Központú Karbantartásnak — angol nyelven Reliability CentredMaintenance (RCM) — neveznek.

Napjainkban nem csak az új technikák elsajátítása, hanem annak meghatározása isfontos kérdés, hogy azok közül melyik alkalmazható és melyik nem az adott üzemeltetésirendszerben.

A Megbízhatóság Központú Karbantartás alapja az, hogy amikor mi karbantartunk egytechnikai eszközt, akkor nekünk a felhasználó elvárásainak kielégítését biztosító állapotot kellfenntartani.

A karbantartás műszakilag biztosítani, hogy a technikai eszköz kielégítse a felhasználóelvárásait.

A felhasználó elvárása attól függ, hogy hol és hogyan használják az adott technikaieszközt, tehát annak adott üzemeltetési környezetétől. Ez vezet a Megbízhatóság KözpontúKarbantartás következő formai meghatározásához:

A Megbízhatóság Központú Karbantartás valamely technikai eszköz karbantartásikövetelményeinek meghatározására szolgáló folyamat.

8.1. A Megbízhatóság Központú Karbantartás előzményei

A harmincas évektől kezdve a karbantartás fejlődése három generáción keresztül követhetőnyomon. A Megbízhatóság Központú Karbantartás a harmadik generáció egyik sarokköve. Eza karbantartási filozófia könnyen csak az első és második generáció ismeretében érthető meg.

Az első generáció időben a második világháborúig terjedő szakaszt öleli fel. Ekkor mégaz ipar nem volt nagymértékben gépesítve, így az állásidők nem okoztak nagy gondot. Ez aztjelentette, hogy az eszközök meghibásodásainak megelőzése nem rendelkezett prioritással alegtöbb műszaki vezető gondolkodásában, szemléletében. Ezzel egy időben a legtöbbtechnikai eszköz — mai szemmel — viszonylag egyszerű és túlméretezett volt. Ezzel tettékazokat megbízhatóvá és könnyen javíthatóvá. Végül is nem volt szükség módszereskarbantartásra, elegendőnek bizonyultak a tisztítási, javítási és — mechanikus alkatrészekesetén — a kenési munkák. A szakismeret szükségessége is alacsonyabb volt a mamegkövetelttől.

A gondolkodás drámaian megváltozott a második világháború alatt. A háborús nyomásmegnövelte a minden technikai eszközzel szemben támasztott minőségi követelményeket.Ezzel egy időben az ipar munkaerőellátása jelentősen lecsökkent, és a hadiipar megrendeléseijelentősen megnövekedtek. Ez vezetett a gépesítés mértékének növekedéséhez. Az ötvenesévekben alkalmazott gépek, technikai eszközök számszerűen megnövekedtek és egyrebonyolultabbá váltak, így az iparban egyre jobban kezdtek függeni tőlük.

A függőség növekedésével az állásidő egyre élesebben a középpontba került. Ez ahhoz


49

a gondolathoz segített hozzá, hogy a berendezések meghibásodását meg kell előzni, ami aTervszerű Megelőző Karbantartáshoz (TMK), azaz a kemény idő szerinti üzemeltetéshezvezetett. A hatvanas években ez abból állt, hogy a berendezések döntő részét átvizsgálták,rögzített időközönként vagy teljesítményekként (például futott kilométer).

8.1. ábra. A karbantartással szembeni elvárások változása

A karbantartás költsége élesen emelkedni kezdett a többi üzemeltetési költséghezképest, ami a karbantartási tervező és ellenőrző szervezetek, az üzemeltetési menedzsmentkialakulásához, és növekedéséhez vezetett. Ezek nagyban segítették a karbantartás irányításátés manapság már a karbantartó, műszaki kiszolgáló szervezet elfogadott részét képezik.

A hetvenes évek közepétől a változás folyamata az iparban — azon belül is főleg arepülőiparban — egyre nagyobb mértékben fokozódott. Ezeket a változásokat az új elvárások,új kutatások és új technológiák kategóriáiba lehet sorolni.

Az állásidő mindig befolyásolja a termelési kapacitást, növelve az üzemeltetésiköltségeket, esetleg megbolygatva a fogyasztói kiszolgálást. Ez a hatvanas-hetvenes évekremár nagy problémákat okozott a bányászatban, az iparban és a közlekedési szektorban. Aziparban a leállások hatásai kétségbeejtővé váltak a világszerte elterjedő pontos időtervű —Just In Time — anyagmozgatások miatt, ami csökkentette a munkadarabok tárolásánakszükségességét. Ilyen rendszer esetén ugyanis egy elég kicsi meghibásodás is az egészgyáregység, illetve az adott gyáregységhez kapcsolódó — akár a Föld másik pontján lévő —más gyáregységek leállását is okozhatta. Napjainkban a gépesítés és az automatizációfejlődése azt jelenti, hogy a megbízhatóság és az alkalmazhatóság kulcsfontosságú kérdéssévált az élet különféle területein, mint például egészségügyi, adattovábbítási,telekommunikációs és építőipari menedzsmentben.

Az egyre növekvő automatizálás is azt eredményezte, hogy a meghibásodások hatása aminőségi előírások betartását is veszélyeztetheti.

Az egyre több meghibásodás komoly biztonsági vagy környezeti következményeketokozott, ezért az ezzel kapcsolatos előírások megnövekedtek az utóbbi időben. Hasonlókérdést vetett fel a szociális és a környezeti biztonság összhangjának biztosítása is. Ezeknagyságrenddel megnövelték a függőségünket a technikai berendezéseink és rendszereinkintegráltságától. Ez az, ami már túlmutat a költségeken és a szervezet fenntartásának egyszerűkérdésein is.

Ezzel egy időben, ahogy a technikától való függőségünk növekszik, a befektetésmaximális megtérülésének biztosítása érdekében a lehető leghosszabb ideig fenn kell tartani atechnikai eszközök üzemképességét, bár néha ez ellen dolgozik a technikai fejlődéskövetkeztében felgyorsuló erkölcsi elavulás.

Magának a karbantartásnak a költsége is egyre növekszik abszolút és a teljes költséghezviszonyított értékben is. Több vállalatnál a második, egyes esetekben pedig az elsőlegnagyobb költségtétel az eszközpark karbantartása. Végül is a karbantartás röpke harmincév alatt lényegében a semmiből a költségtervezési prioritás csúcsára került.

Az új üzemeltetés-elméleti kutatások megváltoztatták az alapvető elképzeléseink

ELSŐ GENERÁCIÓ javítás meghibásodáskor.

MÁSODIK GENERÁCIÓ magasabb alkalmazhatóság; hosszabb élettartam; alacsonyabb költség.

HARMADIK GENERÁCIÓ magasabb alkalmazhatóság és

megbízhatóság; nagyobb biztonság; jobb termékminőség; környezetvédelem; hosszabb élettartam; nagyobb költséghatékonyság.


50

legtöbbjét a technikai rendszerek elhasználódásáról és meghibásodásáról. Nevezetesen, azmára már nyilvánvaló, hogy egyre csökkenő kapcsolat található a legtöbb eszköz üzemeltetésielhasználódása és annak meghibásodási valószínűsége között.

Kezdetben a meghibásodások mind mélyebb megismerése vezetett a széles körbenelterjedt második generációs kádgörbéhez, melynek segítségével határozták meg a kétkarbantartás közti idő-, illetve teljesítmény intervallumokat.

A harmadik generációs kutatások felfedték azt a tényt, hogy nem egy vagy kettő, hanemlegalább hatféle meghibásodás létezik a gyakorlatban. Ezt részletesebben később tárgyaljukrészletesebben.

A 8.2. ábra a karbantartási rendszerben alkalmazott műszaki és adminisztratívmódszerek fejlődését mutatja be, figyelembe véve az előzőekben ismertetett háromkarbantartási generációt.

8.2. ábra. A karbantartási technikák változása

Az új üzemeltetéselméleti, üzemeltetési kutatások, fejlesztések az alábbi főbbterületeket foglalják magukba:

döntéstámogató eszközök, mint a kockázati tanulmányok, hibamód- és hatáselemzésekés szakértői rendszerek;

új karbantartási technikák, mint például a különféle állapotbecslési eljárások; a megbízhatóságot és karbantarthatóságot növelő tervezőeszközök; a csoportmunka és a rugalmasság irányába mutató jelentős változások a szervezeti

gondolkodásban.

8.2. A Megbízhatóság Központú Karbantartás hét alapkérdése

A Megbízhatóság Központú Karbantartás filozófiájának alkalmazása maga után vonja azalábbi hét kérdést, illetve a rájuk adott válaszokat a technikai eszközzel és az üzemeltetésirendszerrel kapcsolatban:

Mi a technikai eszköz feladata és milyen teljesítményelőírások kacsolódnak hozzá azadott üzemeltetési környezetben?

A technikai eszköz milyen módon nem hajtja végre a feladatát meghibásodása esetén? Mi okozza a funkcionális hibákat? Mi történik a meghibásodások bekövetkezésekor? Milyen módon hatnak a meghibásodások? Hogyan lehet előre jelezni vagy megelőzni a meghibásodásokat? Mit kell tenni, ha a megfelelő megelőző munka nem határozható meg?

Mielőtt azt maghatároznánk, mit kell tennünk annak biztosítása érdekében, hogy atechnikai eszköz képes legyen a vele szemben támasztott igényeket kielégíteni az adott

ELSŐ GENERÁCIÓ javítás meghibásodáskor.

MÁSODIK GENERÁCIÓ időszakos karbantartás; tervező, irányító rendszer; nagy és lassú számítógépek.

HARMADIK GENERÁCIÓ állapotbecslési eljárások; megbízhatósági tervezések; kockázati tanulmányok; kicsi és gyors számítógépek hibamód- és hatáselemzések; szakértői rendszerek; összetett ismeretek, csoportmunka


51

üzemeltetési környezetben, két dolgot kell tennünk:

meghatározni, hogy mit akar az alkalmazó; biztosítani, hogy amit az alkalmazó akar kezdetben, az teljesíthető legyen.

Ezért az adott üzemeltetési környezetben, a különféle előírásokkal meghatározottteljesítményelőírásokkal együtt kell meghatároznunk a technikai eszközök funkcióját. Azalkalmazók által elvárt igények két csoportba sorolhatók:

Elsődleges funkciók;Ezek úgy összegezhetők, hogy amiért elsősorban az eszköz beszerzése történt vagy történik.A funkciók ezen kategóriája olyan elvárásokat foglal magába, mint például a sebesség,kimenő teljesítmény, szállítási vagy tárolási kapacitás, hatótáv.

Másodlagos funkciók.Ezek a funkciók minden eszközzel szemben olyan elvárások, hogy ne csak egyszerűen azelsődleges funkcióit legyen képes végrehajtani. Az alkalmazónak lehetnek olyan területekenis elvárásai, mint biztonság; irányítás; komfort; szerkezeti integritás; műveleti hatékonyság;környezeti kompatibilitás vagy az eszköz kiegyensúlyozott megjelenése.

A technikai eszközök alkalmazói tudják, hogy mi szükséges leginkább az egészszervezet, rendszer legkedvezőbb helyzetének biztosításához. Ezért lényeges afelhasználóknak a Megbízhatóság Központú Karbantartás döntési folyamatába való bevonásamár az első pillanattól fogva.

Pontos, szakmailag megalapozott elemzés esetén, ez a feladat a teljes elemzési folyamatidőszükségletének mintegy egyharmadát teszi ki. Ez általában a technikai eszköz aktuálisfeladatáról egy elemzés elvégzésére kényszeríti a szakembereket meglepő (esetenkéntrémisztő) részletek megismerése érdekében.

A karbantartás céljait a technikai eszköz funkciói és a vele szembeni teljesítményelvárások alapján határozzuk meg. Mielőtt a hibamenedzsment eszközeit megfelelőkombinációját alkalmazhatnánk, meg kell határoznunk milyen hiba léphet fel. Ezt két szintenkell elvégeznünk:

először, meg kell állapítanunk, hogy milyen körülmény, állapot egyenértékű egy hibásállapottal;

másodszor, meg kell tudnunk, hogy milyen események okozhatják a technikai eszközhibás állapotát.

A Megbízhatóság Központú Karbantartás világában a hibás állapotok, mint funkcionálismeghibásodások ismertek, mert akkor lépnek fel ezek, amikor az eszköz elveszítialkalmasságát a felhasználó által meghatározott feladatok és teljesítményelőírásokteljesítésére.

A funkció ellátásának teljes képtelensége mellett ez a definíció felöleli a részlegesmeghibásodásokat is, amikor az eszköz alapjában véve ellátja feladatát, de nem elfogadhatóteljesítményszinten (bele értve azokat az eseteket, amikor az eszköz nem képes fenntartani azelfogadható minőségi szinteket). Természetesen ezeket csak akkor tudjuk meghatározni,amikor a technikai eszköz funkcióit, teljesítményelőírásait már megismertük.

Ahogy az előzőekben említettük, mihelyt az összes funkcionális meghibásodástmeghatároztuk, meg kell ismernünk az összes olyan esetet, ami ésszerűen valamelyikmeghibásodás okozója lehet.


52

Ezek az esetek, mint meghibásodási módok ismertek. Az "ésszerűen lehetséges"meghibásodási módok azokat foglalják magukba:

melyek okoztak ugyanilyen vagy hasonló körülmények közt üzemeltetett eszköznekmeghibásodást;

melyeket megelőztek létező karbantartási eljárással; melyek eddig még nem következtek be, de célszerű azokat tekintetbe venni, mint valós

lehetőséget az adott környezetben.

A leghagyományosabb meghibásodási-mód listák azokat a meghibásodásokattartalmazzák, melyeket elhasználódás, normál használat vagy törés okoz. Egy ilyen listamagába foglalhatja az üzemeltetés és karbantartás során fellépő emberi tévedések okoztameghibásodásokat is és a tervezési hiányosságokat is azon célból, hogy a berendezésmeghibásodásának összes ésszerűen lehetséges okát meg tudjuk határozni és megfelelőentudjuk kezelni azokat. Szintén fontos az összes meghibásodás okának részletes meghatározásais, biztosítani, hogy ne veszítsünk időt és energiát a tünetek elemzésére az okokmeghatározásakor.

A Megbízhatóság Központú Karbantartás döntési folyamatának következő lépése ameghibásodási hatások listájának elkészítése, mely megmutatja, hogy mi történik az egyesmeghibásodások bekövetkezése esetén. Ezeknek a leírásoknak tartalmazniuk kell mindenolyan információt, melyek szükségesek a hibák következményeinek becslésére, mint például:

Mi a bizonyíték (ha egyáltalán van), hogy az adott meghibásodás következett be? Milyen módon vetődik fel (ha egyáltalán lehetséges) a környezet vagy a biztonság

veszélyeztetése? Milyen módon hat (ha egyáltalán hat) ez a technikai eszközre vagy annak

üzemeltetésre? Milyen fizikai sérülést okoz (ha egyáltalán okoz) a meghibásodás? Mit kell tenni a hiba kijavítása érdekében?

Egy közepes méretű szervezetnél elvégzett részletes elemzés esetén a lehetségeshibamódok száma három- és tízezer között lehet. Ezen meghibásodások mindegyikevalamilyen módon hat a szervezet egészére, de mindegyik esetben eltérőek a hatások. Hatástgyakorolhatnak a feladat végrehajtására (a termék minőségére, a fogyasztók kiszolgálására) abiztonságra és környezetre. Mindegyik meghibásodás javítása költséget és időt igényel.

A Megbízhatóság Központú Karbantartás elfogadja, hogy egy gép meghibásodásánakkövetkezményei jóval fontosabbak, mint annak technikai jellemzői. Lényegében, elfogadja,hogy bármely megelőző karbantartás a meghibásodást nem akadályozza meg, hanem ameghibásodás következményeit megakadályozza vagy legalábbis csökkenti. AMegbízhatóság Központú Karbantartás ezeket a következményeket az alábbi négy csoportbasorolja:

Rejtett hibakövetkezmények;A rejtett hibák nem fejtenek ki közvetlen hatást, de összetett hibákat hozhatnak felszínre,melyeknek súlyos, gyakorta katasztrofális következményei lehetnek. Az ilyenmeghibásodások többsége a védelmi berendezésekhez kapcsolódik.

Biztonsági és környezeti következmények;Egy meghibásodás biztonsági következményekkel jár, ha az személyi sérülést vagy haláltokoz. Környezeti következménnyel jár egy meghibásodás, ha valamelyik szervezeti, helyi,


53

nemzeti vagy nemzetközi környezetvédelmi előírás megsértéséhez vezet.

Üzemeltetési következmény;Egy meghibásodás üzemeltetési következményt von maga után, ha az kihat a teljesítményre, afeladat végrehajtásának minőségére vagy az üzemeltetés és azon belül is a javítás közvetlenköltségére.

Nem üzemeltetési következmény.Olyan nyilvánvaló meghibásodás, amely nem esik a fenti kategóriák egyikébe sem, és amicsak közvetlen javítási költséggel jár.

A hibamenedzsment technikáit az alábbi két kategóriába soroljuk:

Megelőző tevékenységek;Ezeket a tevékenységeket a hiba keletkezése előtt kell elvégezni azzal a céllal, hogy atechnikai eszköz ne jusson hibás állapotba. Felölelik az előrejelző és megelőző karbantartást,a tervszerű helyreállítást és selejtezést, valamint a jellemző paraméter szerinti üzemeltetést.

Utólagos tevékenységek.A hibás állapothoz kapcsolódnak, és akkor választjuk ezeket, amikor nem lehetséges egyhatásos megelőző munka meghatározása. Az utólagos tevékenységek a hibakeresést,újratervezést és meghibásodásig történő üzemeltetést foglalják magukba.

8.3. ábra. Meghibásodási modellek

Számos technikai szakember — tévesen — még mindig azt hiszi, hogy a legjobb út egytechnikai eszközpark alkalmasságának optimálására néhány megelőző karbantartást elrendelniegy meghatározott időrend alapján.

A klasszikus elgondolások szerint a meghibásodásokkal kapcsolatos adatok széles körűrögzítése lehetővé teszi a fenti teljesítményintervallum meghatározását és így a megelőzőmunkák időtervének készítését.

Ez a modell csak bizonyos egyszerű és néhány bonyolultabb berendezés és meghatározó


54

hibamódok esetén megfelelő. Korral kapcsolatos meghibásodások gyakran vezetnektörésekhez, korrózióhoz és kopáshoz. A mai technikai eszközök általában jóvalösszetettebbek, mint húsz évvel ezelőtt. Ez viszont riasztó változásokhoz vezetett ameghibásodások megjelenésében, mint ahogy azt a 8.3. ábra mutatja. A diagramok ameghibásodások feltételes valószínűségét szemléltetik az üzemi élettartam során, különféleelektronikus és mechanikai alkatrészek esetén.

A középső és az „a” jelű grafikonon a jól ismert kádgörbe található. Ez egy erőshibagyakorisággal kezdődik, ekkor a bejáratási — hirtelen — meghibásodások jelentkeznek.Ezután a meghibásodások valószínűsége állandó vagy enyhén növekedő jelleggel folytatódik,majd az elhasználódási szakasszal fejeződik be e görbe. A „b” görbe a meghibásodásokelhasználódási szakasszal záródó, állandó vagy enyhén növekedő valószínűségét mutatja.

A „c” diagram meghibásodások enyhén növekedő valószínűségét szemlélteti, ekkorazonban nem-azonosítható a kopási idő. A „d” grafikon egy olyan esetet mutat, amikor atechnikai eszköz még új, kicsi a meghibásodás feltételes valószínűsége, majd megnő egyállandó szintre. Az „e” görbe egy állandó értékű meghibásodási valószínűséget (véletlenmeghibásodást) szemléltet. Az „f” magas bejáratási hibavalószínűséggel indul, ami lecsökkenegy állandó vagy nagyon kicsit emelkedő meghibásodási valószínűségi értékre.

Polgári repülőgépek üzemeltetés-elméleti vizsgálatainak eredményei azt mutatják, hogyaz „a” típusú valószínűségi grafikonnal jellemezhető meghibásodások a részegységek 4%-a, a„b” 2%-a, a „c” 5%-a, a „d” a 7%-a, az „e” a 14%-a és az „f” pedig nem kevesebb mint 68%-a esetén lép fel. Fontos megjegyeznünk, hogy a meghibásodások – ilyen értelmű – eloszlásanem feltétlen egyezik meg az iparban található eloszlásokkal. Kétségtelen, ahogy a technikaieszközök egyre bonyolultabbakká válnak, az „e” és „f” jelleggel bíró meghibásodások vállnakdominánssá.

Ezek a megállapítások ellentmondanak azon meggyőződéseknek, hogy mindig találhatókapcsolat a megbízhatóság és az üzemi élettartam között. Ez a meggyőződés ahhoz agondolathoz vezetett, hogy ha egy eszközön minél gyakrabban végzünk teljes felülvizsgálatot,akkor annál kisebb lesz a meghibásodásának valószínűsége. Napjainkban ez ritkán igaz.Hogyha van egy meghatározó, korfüggő meghibásodási mód, az üzemidő korlát csak kismértékben vagy nem befolyásolja az összetett eszközök megbízhatóságát. Valójában, azidőszakos felülvizsgálatok növelhetik a meghibásodási rátát, a hirtelen meghibásodások — afelülvizsgálatok során fellépő tévedések — lehetősége révén, az amúgy stabil rendszer esetén.

Ezen tények elismerése több üzemeltető szervezetet sarkalt a megelőző karbantartásvégérvényes elvetésére. Természetesen ez csak olyan meghibásodások esetén lehet igaz,melyek nem jelentős következményekkel járnak. De, ha egy meghibásodás következményemeghatározó, mindent meg kell tenni a hiba előrejelzésére és megakadályozására, vagy akövetkezmény leredukálására.

Ez visszavezet minket a megelőző munkálatok kérdéséhez. Ahogy korábban említettük,a Megbízhatóság Központú Karbantartás a megelőző munkákat az alábbi három kategóriábasorolja:

tervszerű helyreállítási munkák; tervszerű kiselejtezések; tervszerű állapotszerinti munkák.

A tervszerű helyreállítás magába foglalja az alkatrészek újragyártását vagy egyalkatrészcsoport felújítását a meghatározott üzemidő korlát előtt, tekintet nélkül annak azakkori technikai állapotra. Hasonlóan, a tervszerű kiselejtezés egy eszköz garantált üzemidőelőtti üzemeltetésből való kivonását jelenti, annak pillanatnyi műszaki állapotától függetlenül.

Éltalános értelemben, ez a két munkálat együttesen, mint megelőző karbantartás ismert.


55

Vitathatatlanul ezeket, mint a megelőző karbantartás legszélesebben elterjedt módjaitalkalmazzák. A korábban említett okokból a korszerű üzemeltetési szervezetekben sokkalkevésbé használják, mint húsz évvel ezelőtt.

Bizonyos meghibásodások megelőzésének folyamatos szükségessége és a klasszikusüzemeltetési filozófiák növekvő alkalmatlansága új típusú hiba-menedzsment alkalmazásáttette szükségessé. Az ilyen technikák többsége valójában olyan módok és eljárások, melyekelőre figyelmeztetnek a meghibásodásokra, közvetlenül azok bekövetkezése előtt.

Új módszereket alkalmaznak a potenciális meghibásodások kimutatására, megelőzéséremielőtt azok funkcionális meghibásodásig fajulnának. Ezeket állapotszerinti munkáknaknevezik. Az állapotszerinti karbantartás magába foglalja a megelőző karbantartást, állapot-alapú karbantartást, az állapotbecslést és -ellenőrzést.

A Megbízhatóság Központú Karbantartás az utólagos tevékenységek három főkategóriáját ismeri, melyek a következők:

Hibakeresés;A hibakeresési tevékenység együtt jár a rejtett funkciók periodikus ellenőrzésével, annakmeghatározása érdekében, hogy a technikai eszközök rendelkeznek-e valamilyen hibával.

Újratervezés;Az újratervezés az adott rendszer egy beépített elemének különálló megváltoztatását jelenti.Ez tartalmazhat módosítást a technikai eszközön vagy egyszeri változtatást az alkalmazásifolyamaton is.

Időterv nélküli karbantartás.Ahogy a megnevezés is jelzi, ez a karbantartás nem tartalmaz meghibásodási módokatelőrejelző vagy megelőző tevékenységet. A meghibásodás bekövetkezését megengedi, és csakazok fellépése után kerül sor a javításukra. A fentiek alapján ezt meghibásodásig történőüzemeltetésnek nevezik.

8.3. A Megbízhatóság Központú Karbantartás elemzésének főbb lépései

A Megbízhatóság Központú Karbantartás filozófiája egy olyan módszert ad, mellyelegyszerű, pontos és könnyen érthető kritériumokkal tudunk kiválasztani:

olyan megelőző munkákat (ha léteznek ilyenek), amelyek megvalósíthatók az adottüzemeltetési környezetben;

azt, hogy milyen gyakran kell azokat elvégezni; ki hajtsa végre az előzőekben kiválasztott munkákat.

Ha csak lehet, egy technikailag elvégezhető megelőző munkát kell kiválasztanunk.Fontos meghatározó tényező, hogy az milyen jól oldja meg a meghibásodás okoztaproblémákat. Ha nem található műszakilag megoldható megelőző munka, akkor megfelelőutólagos munkát kell találnunk. A feladat-kiválasztási folyamat lényege az alábbiakbanfoglalható össze:

Rejtett meghibásodások számára egy olyan megelőző munka a megfelelő, amelycsökkenti az összetett meghibásodás valószínűségét. Ha ilyen megoldás nem található,időszakos hibakeresési eljárást kell alkalmaznunk. Ha megfelelő hibakeresési eljárássem található, akkor a berendezést vagy az egész rendszert újra kell tervezni, azösszetett meghibásodások következményeinek függvényében.


56

Biztonsági és környezeti következményekkel járó meghibásodások esetén a megelőzőmunka csak akkor megfelelő, ha a meghibásodás kockázatát elfogadhatóan alacsonyszintre csökkenti, vagy teljesen kizárja. Ha egy olyan megoldás sem található, amely ameghibásodás kockázatát elfogadhatóan alacsony szintre csökkenti, a részegységet újrakell tervezni, vagy az alkalmazott eljárást kell módosítani.

Üzemeltetési következményekkel járó meghibásodásoknál csak az a megelőző munkafogadható el, amelynek kisebb a teljes költsége, mint az üzemeltetési következmény és ajavítás költsége, ugyanazon periódusra számítva. Ha a meghibásodás bekövetkezik és azüzemeltetési következmény már nem elfogadható, a döntés szintén az újratervezés lehet.

Üzemeltetési következmény nélküli meghibásodások esetén a megelőző munka csakakkor megfelelő, ha annak költsége a vizsgált időintervallumban kisebb, mint ajavítások költsége ugyanezen időtartam alatt. Ezeket a műszaki munkákat isgazdaságossági szempontból kell igazolnunk. Ha a javítási költség túl magas, adöntésnek az újratervezésnek kell lennie.

Ez a megközelítés azt jelenti, hogy olyan megelőző munkákat kell kiválasztanunk, amivalóban szükséges az adott meghibásodás kiküszöböléséhez, másfelől ami a gyakorlatimunkaterhelések csökkentéséhez vezet. Összehasonlítva a hagyományos megközelítésekkel,jutunk el a karbantartási politika fejlesztéséhez.

A továbbiakban a Megbízhatóság Központú Karbantartás elemzési folyamatának főbblépéseit mutatjuk be:

1. lépés: A vizsgálat előkészítése;Az elemzési folyamatot egy szakértői munkacsoport felállításával kezdjük. Fontosmegjegyeznünk, hogy a csoportnak tartalmaznia kell legalább egy főt a karbantartóktól, egyfőt az felhasználóktól és a Megbízhatóság Központú Karbantartás filozófiájának egyspecialistáját is. A csoportnak kell meghatároznia és tisztáznia az elemzés körét és céljait.Mint az elemzés peremfeltételeit, láthatóvá kell tenni a követelményeket, az irányelveket,valamint az elfogadható biztonsági és környezetvédelmi kritériumokat.

2. lépés: Rendszerszint-kiválasztás és meghatározás;A tényleges elemzés megkezdése előtt arra a kérdésre kell válaszolnunk, hogy milyen szinten(géppark, gép, rendszer, részrendszer…) célszerű az elemzést elvégezni? Az eszközökhierarchiájának felvázolása jó kiinduló pont az optimális rendszerszint kiválasztásához ésmeghatározáshoz.

3. lépés: Funkcionális hibaanalízis;A 2. lépésben kiválasztott rendszerek számára szükséges:

a rendszertől elvárt funkciókat és teljesítménykritériumokat meghatározni és leírni; leírni a rendszer működéséhez szükséges bejövő érintkezési pontokat; meghatározni azokat az eseteket, amikor a rendszer nem tudja feladatát ellátni.

4. lépés: Kritikus részegység kiválasztása;Ennek a lépésnek az a célja, hogy kiválasszuk azokat a részegységeket, melyek potenciálisankritikusak a 3. lépésben meghatározott funkcionális meghibásodás szempontjából. Ezeketnevezik Funkcionálisan Fontos Részegységeknek. A funkcionálisan fontos részegységekenkívül meg kell határoznunk azokat a részegységeket is, melyek magas meghibásodási rátávalvagy javítási költséggel, rossz karbantarthatósággal, illetve hosszú pótalkatrész-beszerzésiidővel rendelkeznek, vagy ha külső karbantartó személyzetet, szolgáltatót igényelnek. Ezeket


57

Kiemelkedő Karbantartási Költségű Részegységeknek nevezzük. A funkcionálisan fontosrészegységek és a kiemelkedő karbantartási költségű részegységek alkotják együttesen aFontos Karbantartási Részegységeket.

Összetett rendszerben formális megközelítésre lehet szükségünk a funkcionálisan fontosrészegységek azonosítására. Az összetettség függvényében, fontossági rangsor is szükségesséválhat, amely hibafa elemzésen, megbízhatósági blokkdiagramon vagy a Monte-Carloszimuláción alapszik.

5. lépés: Adatgyűjtés és elemzés;A pontos, szakmailag megalapozott elemzéshez szükséges adatokat az alábbi három csoportbasorolhatjuk:

tervezési adatok; üzemeltetési adatok; megbízhatósági adatok.

6. lépés: A hibamód és -hatás elemzés;A lépés célja a 4. (kritikus részegység kiválasztása) lépésben meghatározott funkcionálisanfontos részegységek domináns hibamódjainak meghatározása.

7. lépés: Karbantartási eljárások kiválasztása;Ebben a lépésben a 8.4. ábrán látható döntési logikai gráfot alkalmazzuk az elemzéshez egykérdés–felelet folyamatban. A döntési logika bemenő adatai az előző lépésben kiválasztottdomináns hibamódok. A fő kérdés mindegyik domináns meghibásodás esetén annakeldöntése, hogy a megelőző karbantartás alkalmazható és hatásos-e, vagy — ha nem — ameghibásodásig történő üzemeltetést alkalmazzuk.

8. lépés: A karbantartások közti intervallumok meghatározása;A karbantartások közti optimális intervallum meghatározásához több fontos adat szükséges.Ehhez információra van szükségünk többek között a meghibásodási-ráta (kockázati-ráta)függvényéről, a meghibásodás következményeiről és költségeiről, a megelőző karbantartásköltségéről és kockázatáról.

9. lépés: A megelőző karbantartás összehasonlító elemzése;Az elemzés során két alapkritériumot alkalmazunk a karbantartási munkák kiválasztására.Mindegyik kiválasztott munkának két követelményt kell kielégíteni: legyen alkalmazható éshatékony.

Egy megelőző karbantartási munka alkalmazható, ha ki tudja küszöbölni ameghibásodást, vagy ha az elfogadható szint alá csökkenti bekövetkezésének valószínűségét,illetve csökkenti a meghibásodás hatását.

A költséghatékonyság egy olyan tulajdonság, hogy a munka nem drágább, mint az általamegelőzendő hiba vagy hibák költsége. Pontosabban, amikor egy feladat hatékonyságátbecsüljük, a karbantartás végrehajtásának és végre nem hajtásának a költségét mérlegeljük.

10. lépés: A Nem fontos karbantartási részegységek kezelése;A 4. lépésben a kritikus részegységek további vizsgálatra kerültek. De, mit kell tennünk a nemelemzett részegységekkel? Karbantartási programmal már rendelkező üzemeltetési egységekesetén célszerű a már alkalmazott programot folytatni a Nem Fontos KarbantartásiRészegységekkel. Ha valójában van ilyen program, azt a karbantartást a gyártó előírásaivalösszhangban kell elvégeznünk.


58

11. lépés: Végrehajtás;Az elemzés végeredményének számító döntések végrehajtásához fontos alap, hogy akarbantartás szervezeti és technikai támogatása meglegyen. Ezért fontos kérdés annakbiztosítása, hogy a fenti támogatást megfelelően biztosítjuk-e.

A tapasztalat azt mutatja, hogy számos baleset a karbantartás alatt vagy a nemmegfelelő karbantartás miatt következik be. Egy karbantartási program végrehajtása soránlétfontosságú a hozzákapcsolódó kockázat kezelése.

8.4. ábra. Karbantartási feladatok kiválasztásának logikája

12. lépés: A végrehajtás közbeni adatgyűjtés és frissítés.A tapasztalatok összegzése, a későbbi hasonló elemzések, illetve az adott karbantartásirendszer hatékonyságának fokozása érdekében szükséges az üzemeltetés, karbantartás alattiadatok egységes gyűjtése, feldolgozása és tárolása.

Van-e mérhetőmeghibásodást jelző

paraméter?

Vannak-e elöregedésihatások?

A funkció rejtett?

Nem található megelőzőkarbantartási módszer

(meghibásodásig történőüzemeltetés)

A folyamatosállapotbecslésmegoldható-e?

A felülvizsgálatMegoldható-e?

Folyamatos állapotszerintiüzemeltetés

Folyamatos állapotszerintiüzemeltetés

Időszakos állapotszerintiüzemeltetés

Tervszerűfelülvizsgálatok

Tervszerűkiselejtezések

Időszakosfunkcionális tesztek

nem

nem

nem

nem

nem

igen

igen

igen

igen

igen


59

9. Kockázatkezelés az üzemfenntartásban

A szervezetek egyik alapvető célja a működési képességük legnagyobb szinten tartása. Ennekfontos eleme a személyek, technikai rendszerek és támogató eszközök megőrzése, veszélyekmegelőzése és a veszteségek csökkentése. A kockázatkezelés hozzájárul a működőképességmegőrzéséhez, a veszélyekből származó minimális kockázattal, mely megegyezhet másköltség, idő vagy feladatkövetelményekkel is. A kockázatkezelés alapvető célja ahatékonyság fenntartása minden szinten, megőrizve az erőket és eszközöket, megóvva aszemélyek egészségét. A veszteség csökkentésén túl, a kockázatkezelés egy logikaifolyamatnak is tekinthető a befektetett idő, pénz és személyek legnagyobb visszatérülésétbiztosító lehetőségek azonosítása és kihasználása érdekében.

9.1. A kockázatkezelés elvei

Fogadd el a nem felesleges kockázatot.A felesleges kockázat összemérhető visszatérülés nélkül jelentkezik a valós haszon és azelérhető előnyök feltételeiben. Minden feladat — így a napi rutin munkák is — kockázatottartalmaznak. A leglogikusabb választás az, amely kielégíti a feladattal szembeni összeskövetelményt, miközben a személyeket és eszközöket a legkisebb mértékű kockázatnak tesziki.

A döntést a megfelelő szinten hozd meg.A megfelelő szinten hozott döntés biztosítja az egyértelmű felelősséget. Azokat, akikfelelősek a feladat sikeréért (vagy kudarcáért), be kell vonni a kockázati döntéshozatalfolyamatába. Kockázati döntést bárki hozhat, de a megfelelőnek csak az az egy személytekinthető, aki képes meghatározni az eszközöket a kockázat csökkentésére vagy a veszélykiküszöbölésére, és aki végre tudja hajtani vagy közvetlenül hajtatni ezen csökkentéseket.Általában a vezető, aki felelős a feladat végrehajtásáért:

felhatalmazott a tervezet feladat végrehajtására jellemző kockázati szintelfogadására;

köteles jelenteni a döntéseket a következő szintre az irányítási láncban, haszámára elérhető eszközzel nem tudja az elfogadható szintre csökkenteni akockázatot.

Fogadd el a kockázatot, ha az előny ellensúlyozza a befektetést.Minden felismert előnyt össze kell vetni minden felismert befektetéssel. A kockázatokösszemérési folyamata a lehetőségekkel és előnyökkel segíti a működőképesség legmagasabbszinten tartását. Még a nagyobb kockázatú törekvést is meg lehet érteni, amikor egyértelműenlátható, hogy az előnyök összessége felülmúlja a befektetések összességét. A befektetések ésaz előnyök mérlegelése egy szubjektív folyamat is lehet. Az egyensúlyt a megfelelő döntésiszintnek kell meghatározni.

Integráld a kockázatkezelést a tervezésbe minden szinten.A kockázatkezelés hatékony alkalmazásához, a vezetőknek időt és forrást kell biztosítani atervezési folyamatba kockázatkezelési elvek beépítésére. A kockázatkezelés mielőbbitervezésbe való integrálása a legjobb lehetőséget biztosítja a kockázatkezelési elvekalkalmazására. A kockázatokat meghatározni és csökkenteni a művelet tervezési szakaszábana legkönnyebb.


60

9.2. A kockázat kategóriái

A kockázat egy cselekvési változat lehetséges negatívan értékelt következményeinek teljesleírása, beleértve a következmények súlyának és bekövetkezésük valószínűségének mutatóitis.

A kockázat tudományos vizsgálata és kezelése századunkban kezdődött meg. Aklasszikus szerencsejátékokkal kapcsolatban már a XVII. században voltak matematikai alapúkockázati megfontolások, melyek később a valószínűség-számítás kialakulásához vezettek. Akockázat különböző meghatározásaiban az a közös vonás található, hogy mindegyik akockázatot elsősorban a bizonytalansággal hozzák kapcsolatba. Például WILLETmeghatározása „a kockázat egy nemkívánatos esemény bekövetkezésének objektiváltbizonytalansága”. KNIGHT definíciója „a kockázat a mérhető bizonytalanság”. DENENBURG,és mások felfogása szerint pedig: „a kockázat a veszteség bizonytalansága” .

A kockázatkezelés során hátránynak nevezzük a negatívan értékelt következményt.Ennek bekövetkezése — akár ténylegesen, akár egy feltevés szerint biztos — a kockázat, azaza bizonytalan bekövetkezésű negatívan értékelt következmény.

Az előnynek tekintjük a biztosan bekövetkező pozitív értékelésű következmény. Azesély pedig a bizonytalan bekövetkezésű pozitív értékelésű következmény.

Következmény jellege Biztos esemény(P = 1)

Lehetséges esemény(0 ≤ P ≤ 1)

Pozitív előny esélyNegatív hátrány kockázat

9.1. Táblázat. Az esély és a kockázat kapcsolata

A kockázat fogalmának előző meghatározásaiból kitűnik, hogy a kockázat olyanösszetett fogalom, mely másik két alapfogalomra épül. Ezek az egy negatív értékelésűkövetkezmény mértéke és ennek bekövetkezési valószínűsége. E kettő alapfogalmatúgynevezett kemény (mennyiségi, statisztikai módszereket alkalmazó), illetve puha(szubjektív, egyéni intuíciókra épülő) módszerekkel tudjuk meghatározni.

Az objektív valószínűség az a szám, amely körül a relatív gyakoriság ingadozik,meghatározása statisztikai, valószínűség-számítási vagy kombinatorikai módszerekkellehetséges. Ha valószínűségi becslésünket csak néhány megfigyelésre alapozzuk, vagy csupánsejtésünkre, megérzéseinkre, egyéni preferenciákra hagyatkozunk, akkor szubjektívvalószínűségről beszélünk. E két véglet között helyezkedik el az úgynevezett szintetikusvalószínűség. Egy esemény úgynevezett szintetikus valószínűségét nem közvetlenül mérjük,hanem modellezés vagy hasonló objektív valószínűségi rendszerek alapján becsüljük.

Más megfogalmazásban a valószínűség egy racionális hit fokának a mértéke. S ha ez aracionális hit statisztikai adatokon (relatív gyakoriságon) alapul, akkor azt objektívvalószínűségnek nevezzük. Ha viszont megérzésekre épül, akkor szubjektív valószínűségrőlbeszélünk.

Például az objektív valószínűségek (statisztikai) vizsgálata alapján jelenthetjük ki azt atényt, hogy a légi közlekedés biztonságosabb a közútinál. Viszont több személy esetében arepüléstől való félelem fő okának a — saját megérzései alapján vélt — szubjektívvalószínűség tűnik. A légi-közlekedési szakemberek, szakértők azonban a repülésveszélyességének társadalmi megítélését egy szintetikus valószínűségként elemzik.

Ha egy esemény következménye közvetlenül megfigyelhető és mérhető, továbbá értékemeghatározott és kifejezett, akkor objektív következményről beszélünk. Másik végletként,


61

mint szubjektív következmény, a döntéshozó személy számára egy kockázatos helyzetben akövetkezmény értéke teljes mértékben a szóban forgó személy értékrendszerétől és ahelyzettől függ. A fenti két határ között definiálhatjuk az úgynevezett megfigyelhetőkövetkezmény értéket.

Bizonyos (például politikai vagy magánéleti) döntéseknél a várható előny vagy hátrányközvetlenül nem, vagy a valóságot egysíkúan tükröző módon tudjuk objektívenszámszerűsítve értékelni. Ekkor csak szubjektív vagy megfigyelhető következménytvizsgálhatunk a kockázat kezelése, csökkentése során.

A valószínűség és a következmény kombinációja — de nem feltétlenül szorzata! —határozza meg a kockázatot. Az objektív valószínűség—objektív következmény párosítás azobjektív kockázat. A legtöbb kockázatra vonatkozó vizsgálat és kutatás napjainkban erre aterületre esik, mivel viszonylag ez a legkönnyebben átlátható és kezelhető terület. Ez akockázat az úgynevezett kemény módszerekkel határozható meg.

A szintetizált valószínűségek és a megfigyelhető következmények adják a modellezettkockázatnak nevezett területet. Ekkor a modell közvetlenül nem figyelhető meg, hanem amodell és a valóság megfelelőségének mértéke adja meg használhatóságát. A modellezésértékeléssel és becsléssel is megvalósítható. A többi kockázati terület a szubjektív kockázatcsoportjába tartozik, mert vagy egyik, vagy mindkét összetevője szubjektív.

A mennyiségi kockázatfelfogás esetén csak az objektív valószínűséget és az objektívkövetkezményt vizsgáljuk és azok alapján határozzuk meg a — szintén objektív —számszerűsített kockázatot A mennyiségi kockázatfelfogás legsúlyosabb hibájának aztekinthető, hogy a kockázatot az emberi döntések összefüggés-rendszerétől függetlenülvizsgálja. Az emberi, szubjektív vetület figyelembe vétele elkerülhetetlen, mivel az embericselekvések és az ezt megelőző döntések során az észlelt valóság a realitás, még akkor is, haaz észlelés teljesen torzított.

A klasszikus tudományterületeken végzett kísérletek és empirikus mérések elsősorbanaz objektív kockázatra irányultak, de az utóbbi években előtérbe került a szintetikusvalószínűségek tanulmányozása, a viselkedéstudományok pedig az objektívkövetkezményekkel szemben a megfigyelhető következményekre irányították rá a figyelmet.

Valószínűség Következményobjektív megfigyelhető szubjektív

Objektívobjektívkockázat

modellezettkockázat

(értékelés)

szubjektívkockázat

(értékelés)

SzintetikusModellezett

kockázat(becslés)

modellezettkockázat


SzubjektívSzubjektívkockázat(becslés)

szubjektívkockázat(becslés)


9.2. Táblázat. A szubjektív, a modellezett és az objektív kockázat

Az emberek hétköznapi döntéseiket a szubjektív kockázat-becslésekre alapozzák, s nempedig az objektívekre. Ezért a kockázat területén a szubjektív kockázatbecslések jelentik arealitást. Ha ezeket közelebb kívánjuk hozni az objektív kockázati mértékekhez, akkor vagyrá kell nevelni az embereket az objektív kockázatra, vagy pedig szubjektív becsléseiket ésértékeléseiket kell kifejezettebbé és láthatóbbá tenni.


62

A következmények mértékét értékeléssel állapítjuk meg, ami mindenképpen egyszubjektív folyamat. Ezért szükséges meghatároznunk azokat a szempontokat, tényezőket,amelyek a meghatározást végzőket a kockázat következményeinek megítélésébenbefolyásolják. Ezek a tényezők a kockázat vállalójának a kockázattal, illetve az értékelővelvaló idő-, és térbeli, valamint társadalmi kapcsolatai. A tanulmány további részében ezen fentifőbb szempontokat vizsgáljuk meg.

A kockázatviselő helyzetét figyelembe véve a kockázatot az alábbiak szerintjellemezhetjük:

Az önkéntes kockázat vállalója a kockázatot bizonyos előnyök ellenében vállalja. Anem önkéntes kockázat esetében viszont a kockázat anélkül hárul a kockázatviselőre, hogyrészéről az előnyök megítélése megtörtént-e.

Méltányosnak tekinthetjük azt a kockázatot, ha a kockázat viselője közvetlenül részesüla szóban forgó kockázatos alternatívákhoz kapcsolódó előnyökből is. Méltánytalankockázatról akkor beszélünk, ha a kockázat viselője nem élvezi közvetlenül a kockázatvállalásából származó előnyöket.

Informáltsági osztály A kockázatviselőközvetlen előnyhöz jut

A kockázatviselő nem jutközvetlen előnyhöz

Ismert (nyílt) kockázat Informált, méltányoskockázat

Informált, méltánytalankockázat

Rejtett ismeretlenkockázat

Megtévesztő, méltányoskockázat

Kihasznált, méltánytalankockázat

Hozzáférhetőismeretlen kockázat

Gondatlan, méltányoskockázat

Gondatlan, méltánytalankockázat

Nem hozzáférhetőismeretlen kockázat

Ismeretlen, méltányoskockázat

Ismeretlen, méltánytalankockázat

9.3. Táblázat. Méltányos és méltánytalan kockázatok

Az informáltság-mértéke alapján négy kockázati osztályt határozhatunk meg:

Ismert kockázat;A kockázatviselő a kockázatot teljes mértékben ismeri, a kockázatviselőt tájékoztatják vagymaga tájékozódik a végrehajtandó feladat kockázatáról és azt annak tudatában - de nembiztos, hogy önként - hajtja végre.

Rejtett ismeretlen kockázat (a kockázati információt visszatartják); Ebben az esetben a kockázatviselő jóhiszeműségét vagy alulinformáltságát használják ki éstudatosan nem közlik vele a várható kockázatot.

Hozzáférhető ismeretlen kockázat;A kockázati információ nyíltan hozzáférhető, de a kockázatviselő nem tesz semmifélekísérletet ennek megismerésére. Ezen kockázati osztállyal kapcsolatban jelen sorok írójánakazon emberek példája jut eszébe, akik a csernobili mentés során kérték az orvosokat, engedjékőket újabb műszakra (mert jól lehet keresni), mintsem érdeklődve a radioaktív sugárzás károshatása után.

Nem hozzáférhető ismeretlen kockázat. Hozzáférhető vagy ismert információ hiánya esetén beszélhetünk a nem azonosított


63

kockázatról. Ekkor csak a hátránnyal járó esemény (például egy katasztrófa) bekövetkezésebekövetkezésekor szerzünk csak tudomást a kiváltó okra vagy okokra. Ha az előnyökben való részesülést és az informáltság mértékét kombináljuk, akkornyolc kockázati kategóriát kapunk. Az endogén (belső eredetű) kockázat esetében az alternatívák közötti választáskizárólag a kockázatviselőtől függ. Az egyéni választási helyzetek közötti megkülönböztetéstaz alapján tehetjük meg, hogy ki részesül a tevékenység — melynek kockázati terhe akockázatviselőre hárul — közvetlen előnyeiből:

A kockázatviselő részesül a közvetlen előnyökből; Meghatározott személyek részesülnek a közvetlen előnyökből; Sem a kockázatviselő, sem meghatározott más személyek nem részesülnek a közvetlen

előnyökből. Az exogén (külső eredetű) kockázatról akkor beszélünk, ha az alternatívák közöttiválasztás nem egyedül a kockázatviselőtől függ. Exogén kockázat négy módon keletkezhet:

A kockázat rendelet, parancs vagy mások egyoldalú cselekedetének következménye; A kockázatot legális folyamat generálja és a kockázatviselőnek, mint egyénnek, nincs

lehetősége közvetlen kisegítő megoldásra; A kockázatot legális folyamat generálja, de a kockázatviselőnek, mint egyénnek van

lehetősége közvetlen kisegítő megoldásra; A kockázat természeti okok és elfogadott kulturális akcióból ered.

Az olyan kockázatok, melyekre vonatkozóan az információk szándékosan visszatartják,mindig nem önkéntes kockázatnak minősülnek. Az exogén kockázatok az összes méltányosesetben önkéntesnek minősülnek. Az összes többi kockázat nem önkéntes. A következmények értékelésében az időtényező jelentős szerepet játszik. A jelenlegi,illetve azonnali előnyöknek nagyobb az értéke, mint az ugyanolyan értékű későbbieknek.Fordított előjellel ugyanez mondható el a hátrányokról is, azaz a jelenlegi illetve azonnalihátrányokat, veszteségeket súlyosabbaknak tekintjük, mint a később keletkezőket. A fenti megfogalmazásra a legegyszerűbb példának a hallgatók bukástól való félelme.A vizsga közeledtével egyre erősebbé válik a bukás (szubjektív) kockázata, pedig ha nemtanulnak, annak objektív kockázata már a szemeszter első hetében adottá válik. Lehetséges, hogy a kockázat mértékének meghatározásakor vallott értékek radikálisanmeg is változhatnak egy meghatározatlan későbbi időpontban. A következmények megítélését a térbeli távolság is befolyásolja. A kockázat térbelimegítélése a kockázat eloszlását három vetületben jeleníthetjük meg:

a földrajzi eloszlás; a kockázatviselők azonosítása; a kockázat szóródása.

E vetületek hatásaikat tekintve nem szükségképpen függetlenek egymástól.A szubjektív módon meghatározott következmény értéke a földrajzi távolság

növekedésével csökken. Általában kevésbé vagyunk érzékenyek a tőlünk távolabb, máskontinensen történő katasztrófákkal vagy helyi háborúkkal szemben. Gondoljunk csak bele,hogy miként vélekedünk (vélekedtünk) az afganisztáni, illetve dél-szláv polgárháborúkról.

A földrajzi kockázat-eloszlást nem lehet teljesen elválasztani a kockázatviselő(k)azonosításának problémájától.


64

Természetesen a tömegkommunikáció is “rövidítheti” a távolságot. Napjainkban aműholdas televízió csatornák élő adásban tudósítanak a különféle helyi konfliktusokról,katasztrófákról. (Mint például a CNN tette ezt az Öböl-háború során, mikor egyenes adásbanközvetítette a bombázók felszállását a repülőgép-anyahajókról, majd ugyancsak élő adásbanBagdad bombázását is.) Ezek a közvetítések növelik a nézők félelmét, azaz az általuk becsültszubjektív kockázat mértékét. Ezt a politikai és felsőbb katonai döntéshozóknak figyelembekel venniük. A fenti két következmény megítélési tendenciáit szemlélteti — jellegre — a 9.1.ábra.

9.1. ábra. A földrajzi távolság hatása a következmény értékelésére

A több embert érintő, úgynevezett populációs szintű kockázat, az esetek óriásitöbbségében személytelenített jellegű, azaz pontosabban szólva: nem azonosított személyeket,csoportokat érint.

Például egy meghatározott személy vagy személyek halálának kockázatát nagyobbsúlyúnak értékeljük, mint ha ugyanakkora valószínűséggel azonosítás nélkül adnánk meg ahalál ugyanolyan kockázatát valamilyen csoportra.

Ez a megkülönböztető jellemzés azonban nemcsak az egészségügyi, hanem bármilyenkockázatra érvényes. A 9.2. ábrán egyetlen azonosítható személy esetén egy adottkövetkezmény értéke egységnyi. Ha azonban a következmény egy n tagú csoport egy tagjátérinti, a csoport nagyságának növekedésével a következmény értéke egyre csökken.

Könnyen beláthatjuk, hogy más embereket is érintő következmények megítélése, másokérdekeinek és értékeinek figyelembe vétele (vagy mellőzése) nem elhanyagolható etikaikérdéseket vet fel.

Érdekes tendenciákat tapasztalhatunk, ha a kockázatviselő társadalmi távolságánakhatását a következmény értékelőjétől. Ekkor ugyanis jelentős szórás mutatkozik a kockázatmegítélésében.


65

9.2. ábra. A csoportlétszám hatása a következmény értékelésére

Az értékek ingadozását is ábrázolhatjuk társadalmi távolság függvényében. Fontos ittmegjegyeznünk, hogy az egyes csoportok egymáshoz viszonyított helyzete társadalmankéntváltozhat, bár valószínű, hogy az első négy csoport helyzete minden társadalomban éskultúrkörben azonosnak tekinthetjük, vagyis az egyéni kockázatviselő szempontjából tekintettpreferencia-sorrend: saját maga — szerettei — barátai — osztálya (társadalmi rétege,csoportja).

Lehetséges, hogy a kockázatviselő „közelében” nagyobb mértékűnek ítélik meg akövetkezményt vagy a kockázatot, mint maga az érintett személy. Ehhez legkézenfekvőbbpéldának az unokájáért aggódó nagymamák tűnnek.

A társadalmi távolság további növekedésével természetesen már csökken a megítéltkövetkezmény mértéke és szórása is.

A kockázatelmélet és ezen belül most a kockázatok kategóriáinak bemutatása világossáteszi azt is, hogy a konkrét, egyedi kockázatok kezelésére nem adhatók meg általános eljárásireceptek, eljárások, de ezeket mindig átfogó elméleti és módszertani ismeretek alapján kellkezelni.

Jelen sorok írójának meggyőződése, hogy a tisztán kemény, úgynevezett objektíveljárások alkalmazása nem engedhető meg, mert azok a kockázatot az emberi döntésekösszefüggés-rendszerétől függetlenül vizsgálják. Az emberi, szubjektív vetület figyelembevétele pedig elkerülhetetlen, mivel a legfőbb kockázatviselő maga az ember, illetve az embericselekvések és az ezeket megelőző döntések során az észlelt valóság a realitás, még akkor is,ha az észlelés teljesen torzított.


66

a következmény értéke

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1 2 3 4 5 6 7

9.3. ábra. A társadalmi távolság lehetséges hatásai a következmény értékelésére

1 — a kockázatviselő(k);2 — a kockázatviselő(k) hozzátartozói;3 — a kockázatviselő(k) barátai;4 — a kockázatviselő(k) csoportja;5 — más, hasonló érdekű csoportok;6 — a társadalom;7 — ellentétes érdekű csoportok.

9.3. A kockázatkezelés folyamata

I. A veszély azonosítása

Ebben a fázisban azokat a valós, vélt vagy potenciális helyzeteket, lehetőségeket határozzukmeg, melyek károsan befolyásolhatják az adott feladat végrehajtását, a résztvevő személyekegészségét vagy a felhasznált technikai eszközök műszaki állapotát.

1. lépés: A feladat elemzéseAz éppen folyamatban lévő, vagy a tervezett műveletek áttekintésével végezzük el azelemzést úgy, hogy leírjuk a feladatot. A végrehajtásért felelős vezető meghatározza a feladatmegoldásához szükséges eszközöket és a hozzájuk kapcsolódó feltételeket. Célszerűlétrehoznunk egy listát vagy grafikont a művelet főbb fázisairól, illetve a munkafolyamatlépéseiről, a tervezett körülmények közötti idősorrendben. Ha lehet, a műveletet "bit-méretű"darabokra célszerű felosztanunk.

2. lépés: A veszélyek jegyzékének összeállításaA munkafolyamat előző lépésben meghatározott fázisainak, mozzanatainak szakmaielemzésével meghatározzuk a szóba jöhető veszélyeket. Listát kell készítenünk azon


67

veszélyekről, melyek a művelet valamely fázisához vagy a munkafolyamat valamelylépéséhez kapcsolódnak — lehetőleg a tervezett idősorrendben. Arra kell koncentrálnunk,hogy a műveleten belüli speciális lépések elemzésre kerüljenek. A veszélyek listájánakösszeállítására az alábbi módszereket alkalmazhatjuk:

előzetes veszély-analízis; változás-analízis; ötletbörze (brain storming); "Mi van, ha?" - elemzés; különféle logikai diagramok.

3. lépés: Okok listázásaAzon okok listáját kell összeállítanunk, melyek kapcsolódnak az előző lépésbenmeghatározott veszélyekhez. Egy veszély több kapcsolódó okkal is bírhat. Mindegyik esetbentörekedni kell az alapvető ok, amely az eseménylánc első eleme, meghatározására. A későbbikockázatcsökkentés leghatásosabban az alapvető okra alkalmazható. Az okokatkommentálnunk kell a hozzájuk kapcsolódó veszélyekkel együtt, a fenti lépésnél említettadatbázissal analóg módon. A javasolt eszközök, módszerek megegyeznek a veszélyeklistájának készítésénél már ajánlottakkal.

4. lépés: Stratégiai veszély-meghatározási technikák alkalmazásaHa az idő és a lehetőségek megengedik, vagy a járulékos veszélyinformációk megkövetelik,stratégiai veszély-meghatározási technikákat célszerű használnunk. Ezeket általában középvagy hosszú távú tervezésre, komplex, vagy olyan műveletek esetén használjuk, amikorszámunkra nem egyértelműen ismertek a kockázatok. A stratégiai elemzés első lépése ameglévő adatok, vagy rendelkezésre álló, történelmi és veszélyinformációk vizsgálata,amelyek a feladatot érintik. Ajánlott eszközök:

adatbázis-analízis; történelmi információk elemzése; ok-okozat diagramok; logikai fa-diagramok.

Komplex koordinált műveletekhez különösen azokat az eszközöket használhatjuk,melyek többszörös egységeket, résztvevőket, rendszerkomponenseket és egyidejűeseményeket vizsgálnak. Számos eszköz található, amely segíthet a veszélyek azonosításában,mint például:

baleseti riportok;Ezeket megkaphatjuk az adott szervezettől, a vezetési lánc valamely tagjától vagy a lánconkívüliektől. Más források lehetnek orvosi, üzemeltetési adatok, valamint tűzvédelmi ésrendőrségi jelentések.

felmérések;Ezeket a szervezeti egységek maguk is elvégezhetik. A meghallgatásnak és a kikérdezésnek acélja néhány olyan nagyon egyszerű kérdés feltétele és a kapott válaszok statisztikaikiértékelése, mint:

mi lesz a következő balesetet? kivel történik meg? melyik feladat okozza ezt? mikor fog bekövetkezni?


68

Az ilyen jellegű felmérés hatásos eszköz lehet, mert az adott munkahelyen lévő szakemberekki nem mondott — szavakba nem önthető, indirekt — tapasztalati véleményének összegzésétadja. Gyakran az “első vonalbeli”, ugyanazon a munkahelyen dolgozó felügyelő, felelős nemrendelkezhet olyan jó gondolattal a kockázat megértéséhez, mint azok a szakemberek, akiknaponta érzékelik a munkatársaik tevékenységét és konfrontálódnak a feladatokhoz tartozókockázatokkal.

II. A kockázat becslése

A becslés során kvantitatív és kvalitatív módszereket alkalmazva állapítjuk meg egy adottveszélyhez kapcsolódó kockázat mértékét. A becslés célja determinálni egy baleset vagykudarc bekövetkezésének valószínűségét és súlyosságát, valamint meghatározni a személyekvagy eszközök adott veszélynek való kitettségét. Lépései:

1. lépés: A veszélyeztetettség becsléseFelmérések, vizsgálatok, megfigyelések és más technikák segítenek meghatároznunk ésrögzítenünk az adott veszélynek való kitettség szintjét. A kitettséget kifejezhetjük az idő, aközelség, az erősség, vagy az ismétlődés mértékével.

2. lépés: A súlyosság becsléseEbben a lépésben kell meghatároznunk a veszély súlyosságát, annak potenciális hatását aszemélyekre, az eszközökre, vagy magára a feladat végrehajtására. Ok és okozat diagramok,forgatókönyvek és "Mi van, ha?" elemzések a legjobb eszközök a veszély súlyosságánakbecslésére. A súlyosságbecslés alapulhat a várható legrosszabb lehetséges kimenetelre. Asúlyossági kategóriákat a legrosszabb kimenetel kvalitatív mértékeként határozhatjuk meg,mely valamilyen személyi hiba, környezeti körülmény, tervezési pontatlanság, eljárásihiányosság, illetve rendszer-, alrendszer-, komponens hiba, hibás működés vagy működtetéskövetkezménye. A 9.4. Táblázat súlyossági kategóriái a rendszerek és feladatok szélesválasztékához adhatnak útmutatást.

Katasztrófikus A teljes feladat kudarca, halál vagy a rendszer elvesztése.Kritikus Jelentős feladat-erózió, erős károsodás, foglalkozási megbetegedés vagy

nagy mérvű rendszerkárosodás.Csekély Kismértékű feladat-erózió, károsodás, kismértékű foglalkozási

megbetegedés, vagy rendszerkárosodás.Elhanyagolható A fentieknél kisebb mérvű feladat-erózió, károsodás, foglalkozási

megbetegedés, vagy rendszerkárosodás.

9.4. Táblázat. Súlyossági kategóriák

Természetesen, a fentieknél árnyaltabb vagy más fogalmakat felhasználó súlyosságiskála is alkalmazható, de csak az úgynevezett objektív következménybecslés esetén.

3. lépés: A veszély valószínűségének becsléseAzon okok bekövetkezésének valószínűségét kell meghatároznunk, amelyek az előzőlépésben meghatározott súlyosságú kudarcot, vagy veszteséget okozhatnak. Egy adott kudarcvalószínűsége arányos a veszélyhez tartozó meghatározott okok összegzett valószínűségével.A valószínűséget meghatározhatjuk becsléssel (úgynevezett lágy módszerekkel), vagymatematikai statisztikai (úgynevezett kemény) módszerekkel, ha az utóbbihoz kellő számú


69

adattal rendelkezünk. Egy veszély valószínűségének kvantitatív becslése egy új feladat vagyrendszer estén nem lehetséges a korai tervezési folyamat során. Egy adott veszélyvalószínűsége kvalitatív módszerekkel levezethető kutatásból, elemzésből, vagy egyszerűbbfeladatok végrehajtásából vagy rendszerekből származó korábbi adatok kiértékelésével. Egytipikus kudarcsorozat jóval bonyolultabb, mint egy felállított dominó sor, ahol az első dominó(a veszély) meglökése egy tisztán látható reakciósorozatot okoz. A valószínűségbecslést,dokumentálni célszerű egy jövőbeli referenciához. A 9.5. Táblázatban megadott, általánosanelfogadott definíciókat alkalmazhatjuk a kudarc valószínűségnek meghatározásához.

Gyakori Valószínű Eseti Ritka ValószerűtlenEgyén gyakran fordul

elő az életpá-lyája során

többször előfordulaz életpályája so-rán

előfordul azéletpályájasorán

nem valószínű,hogy előfordul-hat

nem valószínű,bár bekövetkez-het az életpá-lyája során

Teljesállo-mány

folyamatosantapasztalt

többszörtapasztalt

szórványo-san fordulelő

ritkán fordul elő nagyon ritkánfordul elő

EgyGép

gyakran fordulelő a gép élet-ciklusa során

többször fordul előa gép életciklusasorán

előfordul agép teljeséletciklusasorán

nem valószínű,de előfordulhata gép életciklu-sa során

annyira való-színűtlen, hogyaz feltételezhe-tő, hogy nemkövetkezik beaz adott gépéletciklusasorán

Teljesgép-park

folyamatosantapasztalt

gyakran tapasztalt többszörelőfordul azteljes rend-szer életcik-lusa során

nem valószínű,de várható azelőfordulása

nem valószínű,bár bekövetkez-het a teljesrendszeréletciklusasorán

9.5. Táblázat Valószínűségi kategóriák

Objektív becslés esetén a valószínűség megadása — Kolmogorov alapján — a [0;1]intervallum valamely értékével.

4. lépés: Teljes kockázat becsléseAz összegzett súlyosság- és valószínűségbecslések alapján végezzük el a kockázatbecsléstminden veszély esetére. A bekövetkezési valószínűséget kombinálva a súlyossággal, egymátrixot hozunk létre, amellyel meghatározzuk a Kockázatbecslési Indexet (RAI — RiskAssessment Index). A kockázatbecslési indexek alapot biztosítanak a véleményalkotáshoz,mind a kockázat elfogadhatóságáról, mind a menedzsment azon szintjéről, ahol akockázatkezelési döntést meg kell hozni.

A súlyosság-, valószínűség- és kockázatbecslést rögzítenünk kell az esetleges jövőbelielemzések céljából. A létrejövő adatbázis, a kockázatbecslési index mátrixok, vagy tapasztaltszakemberek által meghatározott veszélyességi táblázatok felhasználhatók a későbbi teljeskockázatbecslési munkáink alkalmával.

A súlyosság és a valószínűség becslése során bemutatott példák alapján a 9.5. Táblázat


70

egy lehetséges kockázatbecslési mátrixot mutat be.Természetesen, az előző lépések megoldása során használt fogalmak, kategóriák és

skálarendszerek függvényében más kockázatbecslési mátrixot is szerkeszthetünk.Fontos megjegyeznünk, hogy a kockázatot a súlyosság/kitettség és a veszély

valószínűségének valamilyen kombinációjaként — de, nem feltétlen azok szorzataként —határozhatjuk meg.

ValószínűségSúlyosság Gyakori Valószínű Eseti Ritka ValószínűtlenKatasztrofálisKritikusCsekélyElhanyagolható

9.6. Táblázat. Kockázatbecslési mátrix

Kockázati szintek (Kockázatbecslési Indexek):

Nagyon magas;Magas;Közepes;Alacsony.

III. Csökkentési intézkedések elemzése

Ez a fázis azon stratégiák, és eszközök vizsgálatát jelenti, amelyek csökkentik, mérséklik,elkerülik vagy kiküszöbölik a kockázatot. A hatékony intézkedések a kockázat háromösszetevőjének (valószínűség, súlyosság vagy kitettség) valamelyikét vagy mindegyikétredukálják.

1. lépés: A csökkentési lehetőségek meghatározásaA II. fázisban meghatározott legnagyobb kockázatú veszélyekkel kezdve, a lehető legtöbbcsökkentési lehetőséget kell meghatároznunk az összes olyan veszély esetén, melyek amegengedhetőnél nagyobb kockázatot okoznak vagy okozhatnak. Az I. fázisból származólehetséges esetek listáját felhasználhatjuk a csökkentési elképzelések meghatározásához. Akockázatcsökkentési lehetőségek magukba foglalják az elkerülést, a csökkentést, az elosztástés az áthárítást. A kockázatelkerülés megkövetelheti a munka, a feladat, illetve a művelettörlését, vagy késleltetését is, bár ez egy olyan lehetőség, amely ritkán alkalmazható fontosfeladat esetén. Ez alkalmas lehet speciális kockázatok elkerülésére is.

A kockázatot eloszthatjuk a kitettség szakasz csökkentésével vagy a kitettséget okozóesemények közti idő növelésével.

A kockázat áthárítása nem változtatja meg annak valószínűségét vagy súlyosságát, nohaa lehetséges veszteséget és kitettségeket áthárítja más tényezőkre.

2. lépés: A csökkentési hatások meghatározásaMeg kell határoznunk az összes lehetséges csökkentésnek a veszélyhez kapcsolódókockázatra gyakorolt hatását. A súlyosság és/vagy a valószínűség, csökkentési intézkedésekvégrehajtása utáni becsült értékeit és a teljes kockázatban fellépő változást a KockázatbecslésiIndex-hez képest kell rögzítenünk.


71

3. lépés: A kockázatcsökkentések rangsorolásaMindegyik veszély esetén azokat a kockázatcsökkentéseket kell rangsorolnunk, melyek akockázatokat az elfogadható szint alá tudjuk redukálni. A legjobb csökkentések a feladatcéljaival és a felhasználható források (emberi erők, anyagok, eszközök, pénz és idő) optimálisalkalmazásával egyeznek meg. A prioritásokat valamilyen egységes formában kellrögzítenünk a jövőbeni referencia érdekében. Ha a csökkentést már végrehajtottuk, aztdokumentálnunk kell.

A kockázatcsökkentési módok fenti sorrendje megmutatja a „minimális kockázatra valótervezés” elvi lépéseit a biztonsági eszközök hozzáadása vagy az eljárás megváltoztatásaérdekében.

A lehetséges alternatívákat kell kidolgoznunk a feladat teljesítés, a pénz és a megmaradtkockázat vagy kitettség fogalmaiban, mértékeiben kifejezve, mérlegelve azok kiadásait és avárható nyereségeit. A teljes kockázatbecslés során tisztán kell meghatároznunk ezeket alehetőségeket a döntéshozók számára.

IV. Csökkentési döntéshozatal

A felelős döntéshozó választja ki az alkalmazásra kerülő csökkentési feltételeket az összeslehetséges lehetőségről történt tájékoztatás után. Ez egy logikai döntés, a kockázatkezelésifolyamat következő fázisa. A döntést a veszélyek, és annak tudatában kell meghozni, hogymennyire fontos a veszély csökkentése a feladat sikere vagy kudarca szempontjából.

Csökkentési döntés meghozatalakor szem előtt kell tartani a döntéshozónak a csökkenőhozadék törvényét. Van egy pont, amelyen túl nem kifizetődő tovább folytatni az alkalmazottcsökkentési intézkedéseket a csökkentett kockázatban mért járulékos visszatérülés miatt.

1. lépés: A kockázatcsökkentések kiválasztásaA meghatározott veszélyekhez ki kell választani azokat a kockázatcsökkentéseket, melyek azelfogadható szintre vagy az alá fogják csökkenteni a kockázatot. A legjobb csökkentésekmegegyeznek a feladat céljaival és a felhasználható források (emberi erő, anyag, eszközök,pénz és idő) optimális alkalmazásával. A végrehajtási döntéseket rögzítenünk kell valamilyenegységes formában a jövőbeni referencia érdekében. A menedzsmentnek meg kell határozniaazt a kockázati mértéket, amely túl nagy az elfogadáshoz, illetve dönteni kell a kockázatidöntés magasabb döntéshozatali szintnek történő átadásáról.

2. lépés: DöntéshozatalA művelethez tartozó kockázati szintet a javasolt csökkentésekkel együtt kell elemeznie adöntéshozónak. Határozatot kell hozni, ha a művelet előnyei meghaladják a művelet adtakockázati szintet. Feltétlen meg kell fontolni a veszélyekből adódó halmozott kockázatot ésannak a hosszú távú következményeit. Amikor a döntés megszületett akockázatcsökkentésről, a döntés részeit képező tényezőket rögzítenünk kell. A dokumentálásfontos a későbbi vezetők és menedzsment számára a kockázathoz tartózó veszélyenyhítéséhez vagy elfogadásához szükséges lépésekhez. Ez főleg a VI. fázis (Ellenőrzés ésszámvetés) sikere szempontjából lesz kritikus.

Ha a befektetések nagyobbak az előnyöknél, a csökkentési feltételeket újra meg kellvizsgálnunk. Vannak-e alkalmazható új vagy módosított csökkentési lehetőségek? Ha nemtudnunk további csökkentéseket meghatározni, jelentenünk kell a vezetési lánc következőszintjének, hogy a kiértékelés alapján a feladat kockázata túlszárnyalja az előnyöket.

Ha a feladatból származó nyereség nagyobb a kockázatnál a jelenlegi csökkentésekkel,és ha ezek a csökkentések mindegyike végrehajtható a döntéshozó szintjén, dönteni kell. Ha a


72

csökkentések nem lehetségesek, jeleznünk kell az irányítási láncban a szükséges támogatásérdekében.

Abban az esetben, amikor a kockázat nagyobb a nyereségnél, a vezetési lánc következőszintje vagy segít a szükséges csökkentések végrehajtásában, a feladat módosításával, esetlegtörli a feladatot, vagy elfogadja az általunk jelzett kockázati szintet.

V. A kockázatcsökkentések végrehajtása

Mihelyt a kockázatcsökkentési döntéseket meghoztuk, elérhetővé kell tennünk a kiválasztottcsökkentések végrehajtásához szükséges eszközöket. A végrehajtási intézkedések része arendszerhez tartózó személyek tájékoztatása a kockázatkezelési folyamat várhatóeredményeiről és későbbi döntésekről.

1. lépés: A végrehajtás tisztázásaMeg kell határoznunk a kiválasztott kockázatcsökkentési stratégiák gyakorlati végrehajtásimódját. Ekkor figyelembe kell vennünk az adott feladat és kockázatkezelési folyamatvégrehajtásának minden sajátosságát.

2. lépés: A felelősség megállapításaA felelősség meghatározása fontos területe a kockázatkezelésnek. A felelős az az egyszemély, aki a döntést hozza (jóváhagyja a csökkentési intézkedéseket), ezért a döntési joggalbíró személynek (a megfelelő vezetői szintnek) kell meghoznia a döntést. Szintén tisztáznikell, hogy mely személyek lesznek a felelősek a részfeladatok végrehajtásért.

3. lépés: A támogatás biztosításaGondoskodnunk kell a csökkentési intézkedések végrehajtásához szükséges személyekről éseszközökről, továbbá meg kell határoznunk egy visszacsatoló mechanizmust is, amelyinformációt biztosít a döntéshozónak, hogy vajon a csökkentési intézkedés eléri-e a tervezettcélt.

VI. Ellenőrzés és számvetés

A kockázatkezelés egy olyan folyamat, amely a rendszer, a feladat vagy a tevékenység teljeséletciklusában folytatódik. Mihelyt a csökkentési döntéshozatal fázisban kiválasztottstratégiát végrehajtják a végrehajtás fázisban, a folyamatot alaposan kell elemeznünk, akésőbbi hatékonyabb alkalmazás érdekében.

1. lépés: EllenőrzésA feladat — és így a kockázatcsökkentési döntések — végrehajtásának ellenőrzésebiztosíthatja:

a kockázatcsökkentés hatásosságát; a későbbi kockázatkezeléshez szükséges változtatások meghatározását; a nem eléggé hatásos kockázatkezelés, vagy új veszély felbukkanása esetén a

kockázatkezelési folyamat korrekcióját.

2. lépés: SzámvetésEnnek a lépésnek a célja a tanulságok összegzése, elért hatások és a döntéshozatalkorrögzített adatok összehasonlítása a későbbi kockázatkezelési folyamatok hatékonyságánaknövelése, vagy az elkövetett hibák kiküszöbölése érdekében. Az elkövetett hibák elemzésénekcélja nem a feltétlen felelősségre vonás, hanem a későbbi kockázatkezelési intézkedések


73

hatékonyságának növelése, a hibalehetőségek csökkentése.

9.4. ábra. A kockázatkezelés logikai folyamatábrája


74

10. Az Alapvető Ok Elemzés

Az Alapvető Ok Elemzés (RCA — Root Cause Analysis) egy olyan döntés-előkészítő éstámogató módszertani eszköz, mely egy rendszeren belüli esemény rejtett vagy közvetlenülmeg nem határozható okát vagy okait tárja fel. Ezen rejtett okokat nevezzük az alapvetőokoknak. Az alapvető okok következtében fellépő eseményen természetesen nem csak egyegyedüli jelenséget kell értenünk, hanem hasonló jelenségek összességét, halmazát is. Ilyenesemény lehet egy gépparkban fellépő hasonló meghibásodások sorozata, vagy egyszervezetben jelentkező belső problémák ismétlődése is. A rendszeren egyaránt érthetünkvalamilyen feladatot végrehajtó, személyekből és technikákból álló szervezetet, vagy egyintegrált technikai rendszer, berendezést.

Az Alapvető Ok Elemzés főként korszerű matematikai (logikai, gráfelméleti),kockázatkezelési (például HAZOP) és minőségbiztosítási (Pareto-elv) eszközöket alkalmaz,de természetesen az adott kérdéskör szakembereinek tudására építve tárja fel a vizsgált károsesemény alapvető okát, okait.

Az eljárás egyik ága az Alapvető Ok Hibaelemzés (RCFA — Root Cause FailureAnalysis), mely valós, integrált technikai rendszerek, eszközök meghibásodásának,paraméter-eltéréseinek elemzésével foglalkozik. Az Alapvető Ok Elemzés, illetve az AlapvetőOk Hibaelemzés eredményeiként olyan javaslatok adhatók a megfelelő szinten lévődöntéshozó(k) számára, melyek segítségével a vizsgált, nem kívánatos esemény akár teljeskiküszöbölése is biztosítható.

Ahhoz, hogy egy káros eseményt megelőzzünk az alábbi négy dolgot kell pontosanismernünk, birtokolnunk:

a javítás és a megelőzés érdekében olyan módszert, mely azonosítja és értékeli avizsgált problémát előidéző okokat;

az azonosított okok által alkotott rendszer természetét; a vizsgált okozati rendszerhez kapcsolódó elveket és elméleteket; a szervezeten belüli részegységek belső irányítási rendszerét.

Minden szakember más-más módon oldja meg a felmerülő problémákat. A szerelőkijavítja az adott, meghibásodott eszközt, hogy az újra használható legyen. A mérnöktechnológiai vagy tervezési megoldást keres a hasonló kérdések megoldására is. A menedzsera gyártási vagy szolgáltatási eljárás megváltoztatásán töri a fejét. Az Alapvető Ok Elemzés azokok mindegyikének pontos azonosításával egy döntést támogató javaslatot ad az egész(esetünkben a szerelő—mérnök—menedzser) rendszer számára. Ezért ez az eljárás egy olyanmódszertani eszköz, mely az elemzés szigorú logikai láncolatát biztosítja.

Az Alapvető Ok Elemzés folyamatának része az okozati összefüggésekcsomópontjainak meghatározása. Ez egyrészt klasszikus vagy fuzzy logikai, másrészt avizsgált rendszerhez kapcsolódó szakmai (például gépészeti vagy harcászati) szempontúelemzések egyidejű elvégzését jelenti.

Összegezve, az Alapvető Ok Elemzés adatok gyűjtésének, rendszerezésének ésértékelésének egy szisztematikus folyamata, ami azonosítja azokat a belső okokat, melyek avizsgált problémát előidézik vagy lehetővé teszik.

Fontos itt emlékeztetni a tisztelt olvasót arra a megfigyelésre, hogy egy repülőkatasztrófa csak 3 – 5 kiváltó ok vagy szabálytalanság egyidejű fellépése esetén következikbe. Ez nagyban megnehezíti a domináns okok meghatározását.


75

10.1. Az Alapvető Ok Elemzés folyamata

Az Alapvető Ok Elemzés elvégzéséhez egy jól definiált, logikailag felépített folyamatot kellvégrehajtanunk, mely az alábbiakban foglalható össze:

Adatgyűjtés;Az elemzés elkezdéséhez szükséges az összes rendelkezésre álló adat összegyűjtése. Egyes, atémakörhöz kapcsolódó irodalmak kifejezetten történelmi (azaz hosszúidő alatt történteketjellemző) adatokat említenek az elemzés alapfeltételeként. Mások az úgynevezett 5Padatgyűjtési elvet említik, ami a szükséges adatok kategóriáit jelenti. Úgy, mint People(személyek); Parts (részek, részletek); Paper (dokumentumok); Position (elhelyezkedés,helyzet) és Paragidms (minták, példák).

Az elemzés előkészítése;Az elemzések, vizsgálatok megfelelő színvonalú elvégzése érdekében egy munkacsoportotkell felállítanunk. A csoportot az Alapvető Ok Elemzés specialistán kívül a vizsgálathozkapcsolódó összes szakmai kérdéskör legalább egy-egy szakértőjének alkotnia.

Adatok elemzése;Ekkor gráfelméleti módszerrel (általában logikai fa), a legkisebb komponensekre kell bontania problémát, majd valószínűsíteni az azokat kiváltó okokat. A logikai fa módszerénekalaplépései a következők:

a főesemény meghatározása; a hibamód meghatározása; hipotézis felállítása; hipotézis ellenőrzése; az okok (fizikai, humán, rejtett) meghatározása.

Javaslatok kidolgozása, döntés;A fenti elemzések eredményeként kapott lehetséges megoldásokról részletes jelentést kellkészíteni a döntéshozók számára. A döntéshozót tájékoztatni kell a problémakiküszöböléséhez szóba jöhető intézkedésekről, azok várható előnyeiről és hátrányairól. Ajavaslat alapján a döntést a megfelelő szinten kell meghozni, azon a vezetési szinten, amelyképes meghatározni az eszközöket a nem kívánatos esemény kiküszöbölésére, és amelyközvetlenül végre is tudja hajtani vagy hajtatni ezen intézkedéseket.

A végrehajtás ellenőrzése, elemzése.A meghozott döntés végrehajtását ellenőrizni kell, hogy a lehetséges hibákat korrigálnilehessen, illetve, hogy a tapasztalatok összegzésével későbbi hasonló feladatok megoldásahatásosabb legyen. Gondoljunk csak a folyamat első lépéseként említett adatgyűjtésre, és ottis az 5P elv „ötödik P-jére” {Paragidms (minták, példák)}.

10.2. Kapcsolat a Megbízhatóság Központú Karbantartással

Létezik egy nagyon valós tévhit a Megbízhatóság Központú Karbantartás és az Alapvető OkElemzéssel kapcsolatban. Sokan azt hiszik, hogy a két fogalom látszólag ugyanaz. Nohamindkét eszköz — megfelelő alkalmazásuk esetén — nagyon gyümölcsöző tud lenni, decéljaik alapvetően eltérőek. Együttes alkalmazásuk esetén kiegészítik egymást és alegnagyobb nyereséget biztosítják.

A Megbízhatóság Központú Karbantartás célja meghatározni valamely technikai eszköz


76

annak adott üzemeltetési környezetében szükséges karbantartási igényét. Ezt az adotttechnikai eszközhöz kapcsolódó kérdéssorozat felvetésével oldják meg, majd meghatározzákmilyen üzemeltetési, karbantartási stratégiát célszerű alkalmazni az adott eszköz üzemeltetésesorán. Az Megbízhatóság Központú Karbantartás egy folyamatábrát ad a válaszokra épülőlegcélszerűbb üzemeltetési stratégia meghatározásához. A kérdések megválaszolásához azösszes lehetséges meghibásodási módot feltárják és a meghibásodás következményénekcsökkentésére az adott hibamódok súlyossága, kritikussága függvényében egy előremutatókarbantartási stratégiát ajánlanak.

Az Alapvető Ok Elemzés célja viszont feltárni azokat a mélyebb okokat (az alapvetőokokat), melyek miatt egy esemény bekövetkezik, olyannyira, hogy az esemény teljeskiküszöböléséhez szükséges lépések meghatározhatóak legyenek. Ezt az elemzést a módok,eljárások elemzésével oldják meg (ez az a pont, ahol az Megbízhatóság KözpontúKarbantartás megáll). Az Alapvető Ok Elemzés logikai fákat alkalmaz az ellenőrzés mindenegyes szintjén. Előnye, hogy az aktuálisan feltárt alapvető okok az ellenőrzési folyamat soránnyert tények. A két eszköz közti különbség szembetűnő: az Megbízhatóság KözpontúKarbantartást a megelőző karbantartási stratégia gondolata vezérli, az Alapvető Ok Elemzéstpedig a karbantartást (javítást) megelőző stratégia gondolata.

Fontos tisztázni, hogy a két eszköz közti különbség az, hogy az MegbízhatóságKözpontú Karbantartás kezeli a jelenséget, az Alapvető Ok Elemzés keresi és korrigálja azokokat.

10.3. Alapvető Ok Elemzés röviden

Végezetül az Alapvető Ok Elemzés egy egyszerű, könnyed, „fejben is megoldható” módszere:

1. lépés: Határozd meg a kiinduló kérdést a probléma ismeretében!2. lépés: Fogalmazd meg „Miért?” formában!3. lépés: Ismételd meg a 2. lépést legalább ötször!4. lépés: Megkaptad a probléma alapvető okát!


77

11. Hibafa-elemzés

A hibafa-elemzés során egy feltételezett rendszerhibából a fő-eseményből indulunk ki, ésfokozatosan derítjük fel azokat az alkotóeleme és a részrendszerek azon meghibásodásilehetőségeit, melyek az adott esemény bekövetkezéséhez vezetnek vagy vezethetnek. Azáttekinthető munkát fastruktúrájú gráf megjelenítése segíti, amit megbízhatóságiszámításokkal is ki lehet egészíteni.

A hibafa-elemzés lehetővé teszi:

a fő-eseményhez vezető összes hiba és hibakombináció, valamint ezek okainakazonosítását;

a különösen kritikus események és/vagy esemény-láncolatok kimutatását; a megbízhatósági számértékek kiszámítását a hibafa ágain végighaladva; a meghibásodási mechanizmusok tiszta és áttekinthető dokumentálását.

A kiinduló állapot egy n elemből álló rendszer. A rendszer állapotát a fő-eseménysegítségével írjuk le. A hibafa modellje beazonosítja az összes olyan alkotóelemekmeghibásodást, mely ezen rendszerállapot kialakulásához vezet. Az alkotóelemekmeghibásodásai három osztályba sorolhatók:

Az elsődleges hiba egy olyan meghibásodás, mely az előírt működési körülményekközött áll elő. Ennek oka az alkotóelem kialakításában vagy anyagtulajdonságaibanrejlik.

A másodlagos hiba egy olyan meghibásodás, ami nem megengedett külső behatásokkövetkeztében áll elő. Ezek lehetnek környezeti feltételek, alkalmazási körülmények,vagy más rendszerelemek hatásai.

A kezelési hibát a nem megfelelő használat okozza.

A hibafa úgynevezett bemenetekből és ezek kapcsolódási láncolatát leíró jelekből áll. Akapcsolódások (kapuk) logikai összefüggéseket fejeznek ki, és a bemenetekből egy kimenetetállítanak elő. Mindez leírható binárisan a 0 (hibátlan) és 1 (hibás) értékekkel és logikaioperátorok segítségével. A hibafák kiépítése alapvetően ÉS/VAGY kapcsolódásoksegítségével történik. A 11.1 ábra a hibafa-elemzés alapvető jelölésrendszerét mutatja.

11.1. ábra. A hibafa-elemzés jelölései

A rendszerelemzés lehetőséget teremt arra, hogy az egészen bonyolult rendszerekről a


78

lehető legvalósabb modellt készítsük el. A hibafa felállítása feltételezi a normálisan működőrendszer folyamatainak pontos ismeretét. Az elemzés táblázatos formában egy munkalapontörténik.

A rendszerelemzés három nagy témakörre bontható:

A rendszer feladata;A rendszer feladatának egyértelmű meghatározása érdekében felsoroljuk az összes igényeltfunkciót, és hozzárendeljük az ezeket kielégítő elemekhez.

Környezeti feltételek;A rendszernek előírt módon kell működnie különböző, általa nem befolyásolható környezetihatások között is. A környezet hatásain kívül figyelembe kell még venni a rendszerelemekfizikai és kémiai tulajdonságait is.

Kapcsolatok és viselkedés;A rendszert az alábbi szempontok szerint is meg kell vizsgálni:

a rendszerelemek kölcsönhatása a rendszerfeladatok megvalósítása érdekében; a rendszer reakciója a környezeti feltételekre; a rendszer viselkedése belső hibák és az erőforrások meghibásodása esetén.

Az elemzés során két alapvetően különböző felfogás lehetséges:

Megelőzés;Ha a hibafa-elemzést megelőzés céljából hajtják végre (elsősorban új rendszer tervezésekor),akkor a nem kívánt események a rendszer azon lehetséges állapotait jelölik, amikor az nemfelel meg az elvárásoknak.

Javítás.A rendszer bekövetkezett meghibásodása a fő-esemény. Helyes leírásához szükséges azúgynevezett problémaelemzés végrehajtása. Ebből következik a hibás működésre vonatkozóösszes információ.

A modell felállításakor figyelembe vett összes alkotóelemre le kell vezetni valamennyimeghibásodási lehetőséget. Egy építő elem különböző meghibásodásai különböző hatástgyakorolhatnak a fő-eseményre, tehát ezek nem összegezhetők egy kapcsolódási pont (kapu)alatt, hanem azokat a hibafa különböző helyeire kell beírni.

Első lépésként célszerű ezeket a meghibásodási lehetőségeket egy erre a célra készítettűrlapon összesíteni, külön oszlopban feltüntetve az elsődleges, másodlagos és kezelésihibákat. A hibafa-elemzés során gyakran hajtanak végre egyszerűsített hibalehetőség-elemzéstaz egyes alkotóelemek meghibásodási lehetőségeinek (bázis-események) rendszerezettfelismerése céljából.

Egy hibafa felállításának kiindulópontja mindig a fő-esemény. Első lépésbenmegvizsgáljuk, hogy a fő-esemény leírható-e egyetlen rendszerelem meghibásodásaként.Ilyenkor általában egy VAGY kapu következik három bemenettel (elsődleges, másodlagos éskezelési hiba). Egyébként meg kell keresnünk azon meghibásodásokat vagy meghibásodás-láncolatokat, melyek egyenként vagy valamilyen összhatásra a fő-eseményt kiválthatják. Ezekmegnevezése egy-egy „megjegyzés” vagy „az esemény leírása” téglalapban történik, majdlogikailag összekapcsoljuk őket és megvizsgáljuk, hogy báziseseménnyel van-e dolgunk vagyaz adott esemény a vizsgált részrendszer egy alkotóeleme meghibásodása miatt következett-ebe. Így minden hibaeseményből egy különálló hibafaág keletkezik. A gyakorlatban az


79

elsődleges hibákat nem szokták tovább kifejteni, kivéve ha a hibafa analízist tisztán az ok(ok)elemzése céljából végezzük. Egy adott esemény bekövetkezésének okai között nincs mindigjelen mindhárom hibatípus. Egy hibafaág teljes kidolgozása után áttérhetünk a következőágra, és ezt hasonlóan folytatjuk a többi ág esetében is.

A hibafa kidolgozása után az elemzés céljától függően következik a rendszerhibák éshibaláncolatok minőségi és/vagy mennyiségi kiértékelése. Viszonylag egyszerű esetekben akiértékelés kézzel, papíron is történhet, azonban a bonyolultabb hibafák számítógépalkalmazását igénylik.

Az elemzés következetes végrehajtása esetén a hibafa tartalmazza az összes olyanmeghibásodást és láncolatot, amely a fő-eseményhez vezet. Az eredményeknek csak azalkalmazók ismeretszintje és gondossága szab korlátot.

Megbízhatósági mérőszámok nélkül is levonhatunk következtetéseket a rendszermegbízhatóságára vonatkozóan. Ennek egyik módja a minimális kritikus láncok megkeresése.A minimális lánc egy olyan hibakombináció, mely a lehető legkisebb számú meghibásodásmellett egy nem kívánt esemény bekövetkezését okozza. Ennek alapján meghatározható ahibafa leggyengébb ága. Ha egy biztonsági rendszerben a fő-eseményt egy minimális láncokozza, akkor szükség lehet a rendszer változtatására.

A rendszerelemekre vonatkozó megbízhatósági mérőszámokból kiindulva kiszámíthatóa fő-esemény bekövetkezési valószínűsége, és ezáltal jellemezhető a rendszermegbízhatósága. A kiinduló adatokat különböző szakkönyvek táblázataiból választhatjuk ki,vagy ennek hiányában gyakorlati tapasztalatok, esetleg laboratóriumi tesztek alapján kellmeghatározni.

A kiértékelés során vizsgált mennyiségek a következők lehetnek:

rendelkezésre nem állás U(t) valószínűsége annak a valószínűsége, hogy a vizsgáltegység a t időpontig meghibásodik;

rendelkezésre állás V(t) valószínűsége, azaz az U(t) komplementere:

)(1)( tUtV −= ; (11.1)

a meghibásodás H(t) gyakorisága, azaz a vizsgált egység (0; t) időtartamban történőmeghibásodásainak várható értéke,

a meghibásodások gyakoriságának sűrűsége:

dttdHtH )()( =& . (11.2)

A bázis-eseményektől kiindulva, és az egyes kapukban alkalmazva a 11.1. Táblázatbanszereplő összegzési szabályokat, végighaladva az egyes ágakon eljutunk a fő-eseményhez.Amennyiben az így kapott számértékek eltérnek az előírt értékektől, egy érzékenységielemzés segítségével meg kell keresni azokat a bázis-eseményeket, melyek a legnagyobbbefolyást gyakorolják a kedvezőtlen eredményekre. A gyenge pontokat egy listánösszegezzük egy fontossági sorrendet felállítva, például egy Pareto elemzés segítségével.Ahol rendelkezésre áll a korábbi meghibásodások megakadályozására hozott megelőzőintézkedések leírása, ott az úgynevezett „intézkedés katalógus”-ból gyorsan ki lehet választania megelőzéshez szükséges teendőket. Amennyiben egy teljesen új esettel állunk szemben,akkor természetesen a szükséges intézkedés kigondolása és gyakorlati hatásának vizsgálataután az adott intézkedést is felveszik a katalógusba.


80

Kapu Rendelkezésre nem állásvalószínűsége

A meghibásodások gyakoriságánaksűrűsége

ÉS∏=

=n

iiUU

1∑=

=n

i i

i

UHUH&

&

VAGY∏=

−=n

iiVU

1

1 ∑=

=n

i i

i

VHVH&

&

11.1. Táblázat Valószínűségi paraméterek meghatározási módjai

Az intézkedések hatásának lemérése érdekében később újra végre kell hajtani a hibafamennyiségi kiértékelését. Ha a számítási eredmények megfelelnek az előírásoknak, akkor azelemzés elérte végső célját.

A 11.2. ábra siklócsapágyak károsodásainak módját és okát adja meg, logikai fastruktúrában.

11.2. ábra Siklócsapágyak károsodásainak módjai és okai


82

12. Fuzzy logika alkalmazása az üzemeltetésében

Napjaink korszerű technikai berendezései és döntéshozatali módszerei mind szélesebb körbenalkalmaznak valamilyen fuzzy eszközt, fuzzy szabályzó vagy szakértői rendszert. A fuzzylogika 1965-ben született meg, Lofti Zadeh munkássága eredményeként. A fuzzy logika egyolyan új matematikai eszköz, mellyel a valós világ bizonytalanságait tudjuk modellezni.Egyes magyar szakirodalmak minősítő logikának is nevezik a matematika ezen ágát.

A szótárak szerint a “fuzzy” angol szó jelentése (többek között): homályos, elmosódott,lágy körvonalú, életlen kontúrú. Alapvetően a fuzzyság a pontatlanság egy típusa. Olyanelemek csoportosításából, halmazából származó pontatlanság, melyeknek nincsenekhatározott körvonalai. A fuzzy teóriájának egyik fő célja olyan módszerek kidolgozása,melyekkel szabályokba foglalhatók és megoldhatók a túlságosan bonyolult, hagyományosvizsgálati módszerek segítségével nehezen megfogalmazható problémák. Mérnökiszempontból a fuzzy logika egy olyan módszer, mellyel az analóg folyamatokat digitáliseszközökkel (például személyi számítógépekkel) lehet modellezni. Más — humán jellegű —tudományos fogalmazásban a fuzzy elmélet az intuíciót tekinti a központi magyarázóparadigmának.

A klasszikus logika főbb elveit először Arisztotelész fejtette ki, és legfontosabbeljárásait is ő határozta meg. Az arisztotelészi logikát talán legjobban a „kizárt középtörvényével” tudjuk jellemezni, ami szerint minden logikai következtetés csak igaz {1} vagyhamis {0} eredményű lehet.

A fuzzy logika egy olyan sokértékű logika, mely egy következtetés eredményénekmegengedi a klasszikus logikában felvehető igaz {1} és hamis {0} közti — azaz a [0;1] zártintervallumban definiált — bármely valós értéket.

12.1. Fuzzy halmazok és műveletek

A klasszikus logikával összekapcsolt Boole-algebra pontosan definiált és éles határralrendelkező halmazokkal végzendő műveletekkel foglalkozik.

Vegyünk például egy B jelű paramétert, mely értékeinek 3 és 4 között kell lennie, azaz:

43 ≤≤ B (12.1)

feltételt kell (kéne) kielégíteni.De, mi van, ha ezt a B értéket valamilyen mérés eredményeként kapjuk? Pontatlan a

műszer, a skáláról rosszul olvassuk le az értéket. Ekkor fog “elfuzzysodni” a (12.1)egyenlőtlenség kielégítésének igaz volta. Ugyanis — figyelembe véve a fenti tévedésilehetőségeket — a B értékének meghatározásában pontatlanság lép fel. Ezt a pontatlanságot— azaz a 43 ≤≤ B feltétel teljesítésének igaz voltának mértékét — a B jellemző µ(B) jelűtagsági függvényével tudjuk jellemezni. A tagsági függvény — követve a klasszikus logikát— csak a:

10 ≤≤ µ (12.2)

értéket veheti fel.Például, esetünkben ezt a pontatlanságot megadhatjuk az alábbi függvénnyel:


83

( )

≤<<−≤≤<<−

≤

=

xhaxhaxxhaxhax

xha

B

90545431322

20

µ . (12.3)

"Boole" halmaz Fuzzy halmaz

12.1. ábra. Boole és fuzzy halmazok összehasonlítása

Természetesen a tagsági függvény megadására nem csak lineáris egyenletekalkalmazhatók.

Boole-algebrai művelet Fuzzy művelet SzemléltetésMetszet Minimum ( ) ( ) ( )( )BAMINBA µµµ ,=∩ 12.2a. ábraUnió Maximum ( ) ( ) ( )( )BAMAXBA µµµ ,=∪ 12.2b. ábraNegáció Negáció ( ) ( )AA µµ −= 1 12.2c. ábra

12.1. Táblázat. Fuzzy műveletek

a b c

Minimum operátor Maximum operátor Negáció

12.2. ábra. Fuzzy operátorok

L. A. Zadeh a Boole-algebrában alkalmazott metszet helyett a minimum operátort; azunió helyett a maximum operátort javasolta bevezetni, a 12.1. Táblázat szerint. Fontos ittmegjegyeznünk, hogy — ha már fuzzy (az eredeti angol szó jelentése a spicces, pityókos is)ez a logika —az alkalmazó által definiált fuzzy más műveletek is használhatók.


84

12.2. Fuzzy rendszerek működése

Egy fuzzy logikai módszert alkalmazó döntéshozatali eljárás vagy fuzzy szabályzó rendszerlényegében az alábbi folyamatot hajtja végre. Ezek a rendszerek, folyamatok egy időben többlogikai szabályt — úgynevezett szabálybázist — alkalmaznak. A szabálybázis sajátossága,hogy a logikai szabályok arisztotelészi logika szerinti megoldásai — egy időben — eltérőeredményeket adhatnak. Lényegében ezen ellentmondást oldja fel a fuzzy logika alkalmazása.

Az első lépésben — melyet fuzzyfikációnak nevezünk — a rendszer konkrét értékekkelbíró bemenő jellemzőinek pillanatnyi értékeihez egy-egy fuzzy tagsági értéket rendelünk.Ekkor a (12.3) egyenlethez, illetve a 12.1. ábrához hasonló meghatározásokat alkalmazunk azinput adatok pontatlanságainak, bizonytalanságainak jellemzésére.

A következő az értelmezés nevű szakasz. Ebben a lépésben az előzőleg meghatározottfuzzy értékek felhasználásával határozzuk meg az összes szabály alkalmazásánakeredményeit. Ezeket a szabályokat a rendszer felállításakor kell meghatároznunk. Ekkorhasználják a 12.1. Táblázatban bemutatott — vagy az adott rendszer felállítója által definiált— műveleteket.

Az összegzés lépésben az értelmezés során kapott, nem zérus értékű eredményekösszefűzése történik. Az összegzés során valamelyik, a 12.1. Táblázatban szemléltetett fuzzylogikai műveletet alkalmazzuk a vizsgált, vagy szabályozott folyamat sajátosságainakfigyelembevételével.

A folyamat utolsó lépése az úgynevezett defuzzyfikáció. Ekkor a kimenő jellemzőkigazság értékeit konvertáljuk vissza valós értékeké. A defuzzyfikáláshoz leggyakrabban acentroid eljárást alkalmazzák. Ennél a módszernél az egyes igazság értékekhez tartózófelületek súlypontja adja meg a kimeneti éles értéket. Az összegzéshez hasonlóanfelhasználható más defuzzifikációs módszer is.

A folyamat főbb lépéseinek láncolatát szemlélteti a 12.3. ábra.

12.3. ábra Fuzzy rendszerben lejátszódó folyamat

A fenti módon meghatározott beavatkozás után egy fuzzy szabályozó rendszer újramegméri a szabályozott folyamat, a technikai eszköz bemenő jellemzőit, majd ismét elvégzi afenti fuzzy szabályozási folyamatot.

Fuzzy eszközt alkalmazó döntéshozatali eljárás esetén az illetékes vezető a fentiekbenkidolgozott javaslat vagy javaslatok alapján hozza meg döntését. Újabb döntési helyzetben

x1 µ(X1)

x2 µ(X2)

xn µ(XN)

1. szabály

2. szabály

m. szabály

„Σ”ha µ(zi)≠0

µ(Zm)

µ(Z2)

µ(Z1)

µ(Y) Y

Fuzzyfikáció Értelmezés Összegzés Defuzzyfikáció


85

pedig ismét végre kell hajtani a döntés-előkészítő folyamatot az akkori aktuális bemenetiadatokkal.

12.3. Fuzzy logika alkalmazása az üzemeltetésben

A fuzzy logika egyedülálló fejezete a matematika történetének. Megjelenésével szinte egyidőben —néha az elvi alapok kidolgozását talán megelőzve — került be a mérnökigyakorlatba.

A „smart engine” feliratú háztartási gépeinkben már fuzzy-logikai rész (vezérlő)egységet található. Fuzzy logikát alkalmaznak azok a korszerű digitális szabályozórendszerek,melyek folytonos értékű be- és/vagy kimenő jellemzőkkel bírnak.

A korszerű döntéshozatali módszerek technikák, illetve szakértői rendszerek is fuzzy-logikai elemeket tartalmaznak.

A technikai eszközök üzemeltetése során a legnagyobb mértékben talán a diagnosztikaterületén tudjuk felhasználni a fuzzy logikát, mint matematikai eszközt.

A műszaki életben már régen elterjedt módszer a hibák behatárolására az úgynevezetthibafa-elemzés. A hibafa analízis modellje fuzzy logikai eszközök alkalmazásával fejleszthetőtovább, amikor a hibafa klasszikus logikai kapuihoz velük analóg fuzzy kapcsolatokatrendelünk. Ekkor a különféle tagsági értékek meghatározása jelenthet szakmai problémát.

A diagnosztikai, hibakeresési eljárások kidolgozása esetén ez a feladat a szakemberekkikérdezésével oldható meg. Fontos megjegyezni, hogy még a minimális rutinnal rendelkezőszakember is jelentős mérvű tapasztalattal rendelkezik, de ennek számszerűsítése igen nehézfeladatot jelent. Ez szakértői riportok, felmérések elvégzésével és kiértékelésével oldhatómeg. (Jelen sorok írója ilyen felmérést végzett kandidátusi dolgozatának készítésekor ahelikopterek megengedhető fékhatás-csökkenésének, illetve fék-aszimmetriájánakmeghatározására.) A szakértők kikérdezésével kapjuk meg a fuzzy alapú hibakereső rendszerkiinduló adatait. Mivel ezek a szakértői vélemények egyéni tapasztalatok kiértékelésébőlszármaznak, jelentős objektivitással bírnak. Ezért nem lehet ezeket „teljesen objektív”adatokként kezelni — de tekinthetők fuzzy tagsági értékeknek.

A részegységek meghibásodásainak fentiekben meghatározott tagsági értékei alapjántudjuk meghatározni a hibafa elágazásainál választandó utak további elemzésének sorrendjét.A fenti tagsági értékek, valamint a rendszer alkalmazásakor, az üzemeltetés során feltártmeghibásodások okainak ismerete alapján tudjuk pontosítani, naprakésszé tenni a szakértőirendszert.

Az olasz Alenia Aerospazionál fejlesztettek ki az ADAM (Aircraft Diagnostic AndMaintenance) projekt keretében egy szoftvert, amely a fentiekben bemutatott elven működik.

12.4. Fuzzy logika-alapú kockázatbecslés

A kockázatkezelés — melyet részletesen a 9. Fejezetben már ismertettünk — egyik fő lépésea vizsgált folyamathoz, rendszerhez vagy jelenséghez kapcsolódó kockázat becslése. Egyadott emberi tevékenységhez kapcsolódó kockázat meghatározására, becslésére alkalmazottmódszereket két csoportba sorolhatjuk.

Az úgynevezett kemény (más néven kvantitatív) módszerek esetén a kockázat mértékéta várható veszteség, számszerűsített nagyságának és a veszteség bekövetkezésvalószínűségének szorzatával határozzuk meg. A veszteség ilyen számszerűsített kifejezéselehet például a befektetett vagy hitelezett összeg vagy a kifizetendő kártérítés nagysága. Aveszteség bekövetkezésének valószínűségét — Kolmogorov axiómarendszerét felhasználva— a [0;1] intervallumon belüli számmal jellemezhetjük. Számos, üzemeltetési,környezetvédelmi, katonai és politikai döntéshozatalban az ilyen típusú kockázatbecslés nem


86

alkalmazható, szakmai és főleg erkölcsi okok miatt.Az úgynevezett lágy kockázatbecslő eljárások valamilyen kvalitatív eljárást

alkalmaznak. Az egyik ilyen módszer a fuzzy logikai kockázatbecslés.A fuzzy logikai módszert alkalmazó döntéshozatali, kockázatbecslési eljárások egy

időben több logikai szabályt — úgynevezett szabálybázist — alkalmaznak. A szabálybázissajátossága, hogy a logikai szabályok klasszikus, arisztotelészi logika szerinti megoldásaik —egy időben — eltérő megoldásokat adhatnak. Ezen ellentmondást oldja fel a fuzzy logikaalkalmazása.

Egy veszélyt okozó jelenség, esemény súlyosságának és bekövetkezésivalószínűségének vagy/és a súlyossági, valamint a valószínűségi kategóriák tagságifüggvényeinek meghatározása szakértői felmérések alapján történhet. Ekkor akockázatbecslés kiinduló adatait és függvényeit a válaszok statisztikai elemzésévelhatározhatók meg. Ebben az esetben természetesen az értékelés, azaz maga a kockázatbecslésa Kockázatbecslési Mátrix klasszikus logikai kapcsolatai helyett fuzzy logikai operátorokalkalmazásával lehetséges.

A fuzzy logikai döntéshozatal kidolgozását a szabálybázis és a hozzá kapcsolódófogalmak, és kategóriák definiálásával kell kezdeni. Kockázatbecslés esetén ez aKockázatbecslési Mátrix (Risk Assessment Matrix), valamint a súlyossági és valószínűségifogalmak tisztázását jelenti. A 12.2. Táblázat a 9.3 fejezetben (9.4. és 9.5. Táblázatokban)megadott fogalmak alapján felvett Kockázatbecslési Mátrixot mutatja, a később alkalmazandólogikai szabályok sorszámaival.

Gyakori Valószínű Eseti Ritka ValószerűtlenKatasztrófikus NM (1) NM (2) M (6) M (8) K (13)Kritikus NM (3) M (5) M (7) K (12) A (18)Csekély M (4) K (10) K (11) A (16) A (19)Elhanyagolható K (9) A (14) A (15) A (17) A (20)

Nagyon Magas; Magas; Közepes; Alacsony.

12.2. Táblázat Kockázatbecslési Mátrix

Következő lépésként a be- és kimenő jellemzők tagsági függvényeit kell felvenni. Ezekpontos meghatározása alapvetően nem fuzzy logikai, hanem a konkrét kérdéskörhözkapcsolódó szakmai feladat is. A 12.4. ábra a súlyossági kategóriák tagsági függvényeitszemlélteti egy [0, 10] skálához viszonyítva. A 12.5. ábrán a valószínűségi kategóriák tagságifüggvényei láthatók. A 12.6. ábra pedig a becsült kockázat — mint kimenő jellemző—kategóriáinak tagsági függvényeit mutatja.

12.4. ábra. Súlyossági kategóriák definíciói


87

12.5. ábra. Valószínűségi kategóriák definíciói

12.6. ábra. Kockázati kategóriák definíciói

A kockázatbecslési folyamat bemutatására tételezzük fel, hogy a szakértői felmérésekeredményeként a vizsgált üzemeltetési esemény veszélyességének, várható negatívkövetkezményének súlyossága 4,75 értékű a korábban felvett [0;10] skálán, illetve azesemény bekövetkezésének becsült valószínűsége 0,005.

Az első, fuzzyfikáció lépésben a rendszer konkrét értékekkel bíró bemenő jellemzőinekpillanatnyi értékeihez egy-egy fuzzy tagsági értéket rendelünk. Ekkor az 1. és 2. ábrákhozhasonló meghatározásokat alkalmazunk az input adatok pontatlanságainak,bizonytalanságainak jellemzésére. Ezeket szemléltetik az 12.7. és 12.8. ábrák.

( ) 75,0__ =kritikussúlyosságaµ ;( ) 25,0__ =közepessúlyosságaµ .

12.7. ábra. Súlyossági kategóriák igazságértékeinek meghatározása

( ) 7,0__ =esetiégvalószínűaaµ ;( ) 3,0__ =ritkaégvalószínűaaµ .


88

12.8. ábra. Súlyossági kategóriák igazságértékeinek meghatározása

A fuzzyfikációval kapott eredmények alapján az alábbi megállapításokat tehetjük:

a veszély súlyossága bizonyos (0,75) mértékben kritikus, illetve bizonyos (0,25) fokigközepes mértékűnek tekinthető;

a jelenség bekövetkezésének gyakorisága bizonyos (0,7) fokig esetinek, illetve bizonyos(0,3) mértékben gyakorinak minősíthető.

A következő az értelmezés nevű szakasz. Ekkor az előzőleg meghatározott fuzzyértékek felhasználásával határozzuk meg az összes szabály alkalmazásának eredményeit.Ezeket a szabályokat a rendszer felállításakor kell meghatároznunk. Ekkor használják a 12.2.Táblázatban bemutatott — vagy az adott rendszer felállítója által definiált — műveleteket.

Esetünkben a Kockázatbecslési Mátrix alapján az alábbi logikai szabályokat kellalkalmazni:

(7) szabály:HA a súlyosság kritikus ÉS a valószínűség eseti, AKKOR a kockázat magas;( ) ( ) 7,07,0;75,0minz7 ==µ ;

(11) szabály:HA a súlyosság közepes ÉS a valószínűség eseti, AKKOR a kockázat közepes;( ) ( ) 25,07,0;25,0minz11 ==µ ;

(12) szabály):HA a súlyosság kritikus ÉS a valószínűség ritka, AKKOR a kockázat közepes;( ) ( ) 3,03,0;75,0minz12 ==µ ;

(16) szabály:HA a súlyosság közepes ÉS a valószínűség ritka, AKKOR a kockázat alacsony;( ) ( ) 25,03,0;25,0minz16 ==µ ;

A klasszikus logikai összefüggések alapján a kockázat mértéke egy időben lehet(ne)Magas; Közepes és Alacsony mértékű., ami — természetesen — lehetetlen. Ezt azellentmondást csak fuzzy logikai módszerrel tudjuk feloldani.

Az összegzés lépésben az értelmezés során kapott nem zérus értékű eredményekösszefűzése történik. Ha több logikai szabály a következmény ugyanazon kategóriáját adja,igazságértékének a legnagyobbat kell vennünk, azaz:

( ) ( ) ( ) 3,03,0;25,0max)();(max__ 1211 === zzközepeskockázata µµµ ;


89

( ) 7,0__ =magaskockázataµ ;( ) 3,0__ =közepeskockázataµ ;( ) 25,0__ =alacsonykockázataµ .

12.9 ábra. Az összegzés eredménye

A folyamat utolsó lépése az úgynevezett defuzzyfikáció. Ekkor a kimenő jellemzőkigazság értékeit konvertáljuk vissza valós értékeké. A defuzzyfikálához leggyakrabban aWeighted Mean of Maximum (Maximumok Súlyozott Átlaga) eljárást alkalmazzák. Ekkor avalós érték a

∑

∑

=

== n

ii

n

iii x

Z

1

1

µ

µ (12.4)

módon számítható, ahol:

n — a nullától eltérő értékkel bíró következtetések száma;xi — az i-edik tagsági függvény súlyozó értéke;µi — az i-edik tagsági függvény tagsági értéke.

A tagsági függvények súlyozó értékén vagy azt az egy értéket értjük, ahol a legnagyobbtagsági értéket eléri, ha csak egy pontban éri el. Abban az esetben, ha egy intervallumon alegnagyobb értékkel bír a függvény, akkor ennek a szakasznak a középértékét kell vennünksúlyozó értéknek.

Esetünkben:

93,425,1

1625,67,03,025,0

77,05,33,085,025,0==

++⋅+⋅+⋅

=Z .

Ez azt jelenti, hogy a vizsgált jelenség kockázatának értéke az általunk felvett [0; 10] skálán4,93-as értékű.


90

13. TPM — Teljeskörű Hatékony Karbantartás

A Teljeskörű Hatékony Karbantartás (TPM — Total Productive Maintenance) olyankarbantartási és termelési rendszer, amelynek célja a berendezések általános hatékonyságánakfolyamatos növelése, valamint a kényszerleállás és meghibásodás nélküli termelés — mintelvi cél — elérése. Szorosan kapcsolódik a Teljeskörű Minőség Menedzsmenthez (TQM) éstámaszkodik az állapotvizsgálati technikákra. Egyik legfontosabb alapelve a folyamatos belsőfejlődés támogatása. Más megfogalmazásban a TPM egy folyamatos üzemfejlesztésimódszertan, ami a gyártási folyamat gyors és folyamatos fejlesztését segíti elő azalkalmazottak bevonásával, jogkörrel történő felruházásával és az eredmények zártkörűmérésével. Némely szakértő szerint a TPM-et talán helyesebb lenne TermelékenységKözpontú Karbantartásnak nevezni, mivel az egész rendszer a termelékenység növekedéséttekinti kulcskérdésnek.

A TPM alapjait eredetileg a JIT (Just In Time – éppen időben) és az 5S adja.

13.1. A Just In Time rendszer

A JIT (Just In Time) egy termelékenység-tökéletesítő rendszer, mely nem pusztán araktározás nélküli, „épp időben történő” gyártás és szállítás rendszere. A JIT öt tényezőrekoncentrál:

a munkaerő energiájának, kezdeményezőkészségének, képességeinek fejlesztésére ahatékonyabb munkavégzés céljából;

a raktárkészlet és a megmunkálás alatt álló termékek mennyiségének csökkentésére; arra, hogy csak azt és akkor gyártunk, amit, és amikor kell, megbízható berendezéseket

és jól képzett, motivált munkaerőt feltételez; a gyártóvonal hosszának csökkentésére például U alakú sorok alkalmazásával, hogy a

munkaerő az aktuális feladatnak megfelelően több munkahelyet is elérhessen. arra, hogy legyünk büszkék a pazarlások kiküszöbölésére.

A készletek csökkentése, a mind rugalmasabbá váló termelés és az egyre ésszerűbbgyártóvonalak alapvető fontosságúak egy vállalat fennmaradása szempontjából. E területekminden valamire való vállalatirányítási tankönyvben fejezeteket kapnak.

A vállalati sikerek felett érzett dolgozói büszkeség kialakítása napjaink egyik leginkábbfelkapott menedzsment témája, és egyben a TPM egyik fontos eleme.

A TPM és a JIT között szoros az összefüggés. A JIT ugyanis nem működhetmegbízható és hatékony berendezések nélkül és feltételezi a maximált ember-gép kapcsolatot.

13.2. Az 5S módszer

A TPM a második világháború vége óta alkalmazott japán 5S módszer elemeit is felhasználja.Mit is jelent ez az 5S? A következőket:

Sort Távolítsunk el mindent, ami szükségtelen!Stabilize Tartsunk mindent a megfelelő helyen!Shine Tartsunk tisztaságot és rendet mindig, felismerve azt, hogy a tisztaság

elősegíti az állapotromlásra utaló jelek felismerését, segít megfelelően kezelniaz eszközöket, mielőtt kialakulna a katasztrófa, büszkeséget ésönmegbecsülést teremt a munkahelyen!

Standardize Vegyük rá a kollégáinkat a rendre és a fegyelemre! Küzdjünk a por- ésszemétmentes munkahelyi környezetért!

Sustain A magunk fegyelmezett magatartásával juthatunk el a sikerhez és mutathatunk


91

példát!

Az 5S módszer segít a termelőüzem átlátható és hatékony működtetésében. A rend és atisztaság láthatóvá teszi a rendellenességeket és hibákat, a rend és a tisztaság fenntartásáhozaz ember aktív és fegyelmezett hozzájárulása nélkülözhetetlen. A valóságban az 5S módszeregy magasabb szintű termelési kultúra megvalósításának az eszközrendszere.

13.3. Veszteségforrások

A karbantartáshoz közvetlenül kapcsolódó költségek bár könnyen mérhetők, véletlenszerűhatásoktól függnek. Az ipari gyártási körülmények között az elvesztegetett lehetőségekköltségeit gyakran nevezzük a hat nagy veszteségnek. Ezek:

meghibásodások és terven kívüli üzemleállások veszteségei; hosszadalmas beállítás, átállás miatti veszteségek (mert „nem vagyunk szervezettek”); mikroleállások és holtidők (ezek nem meghibásodások, de a kezelő figyelmét igénylik); csökkent sebességen való működés (mert a berendezés „nem elég jó”); indulási veszteségek (a meghibásodások és mikroleállások miatt, mielőtt a folyamat

stabilizálódna); minőségi hibák, hulladék és utólagos megmunkálás (mert a berendezés „nem elég jó”);

A fenti hat veszteségforráson túl olyan helyzetbe is kerülhetünk, amelyet az alábbiakkaljellemezhetünk:

késve szállítás; rossz imázs rólunk a vásárlók szemében és a saját szemünkben is; a belső lehetőségek rossz kihasználása; rugalmatlanság a vevők igényeivel és problémáikkal kapcsolatban.

13.4. A TPM néhány jellemzője

A TPM olyan módszereket foglal magába, amelyek a berendezés hatékonyságának javításátsegítik elő, úgymint adatgyűjtés, elemzés, probléma megoldás és folyamatszabályozás. ATPM a teljeskörű minőség és a csapatmunka gyakorlati alkalmazása

A TPM klasszikus felfogásának 5 építőköve (pillére): alkalmazzunk olyan eljárásokat, melyek a berendezések általános hatékonyságát javítják

a veszteségforrás kiküszöbölésével; fejlesszük a rendelkezésre álló megelőző és előrejelző karbantartási rendszereket; a jól képzett termelést végzőkkel alakítsuk ki a tisztítás és a sajáterős karbantartás egy

szintjét; fejlesszük a termelők és a karbantartók tudásszintjét és motivációját egyénileg és

csoportosan; vezessünk be olyan megelőző technikákat, mint a javított tervezés és kiválasztás.

A fenti öt építőkő adja a TPM kialakításának teljes programját. Minden építőkő egyspeciális részcélt követ és egyenként hét, pontosan meghatározott lépésből áll, azaz összesen35 ilyen lépést foglal magába. A célok eléréséhez ezeket az építőköveket mind, és hiba nélkül(maradéktalanul) ki kell alakítani.


92

13.4.1. A tervszerű karbantartási program hét lépése

A tervszerű karbantartási program azon karbantartási intézkedések végrehajtása, amelyekstabil gyártási folyamatot biztosítanak. Ez azt jelenti, hogy úgy kell rendben tartani a termelőberendezéseket, hogy többé ne lépjenek fel nem tervezett leállások. E célhoz hozzájárulnak agépkezelők is karbantartási rutinmunkájukkal, de a bonyolultabb karbantartási feladatokvégrehajtását továbbra is a karbantartási részleg végzi.

1. lépés: Karbantartási prioritások felállítása;A munka kezdetén kell felállítani a fontossági sorrendet. Meg kell állapítani, hogy melyikberendezés vagy gyártási terület igényeli a karbantartási személyzet legtöbb idejét. Akarbantartási prioritások megállapítása mellett egy úgynevezett gépnaplót kell készíteni, ami akövetkező információkat tartalmazza:

berendezés törzsadatait (gyártó, gyártási év, rendelési adatok...); nagyjavításokról szóló karbantartási jelentéseket; átépítésről és átalakításról szóló jelentéseket; fogyasztási (például kenőanyag fogyasztás) fejleményeket/trendeket; tartalék alkatrészekről és kenési részekről szóló bejegyzéseket.

2. lépés: A gyenge pontok eliminálása;Ebben a lépésben a berendezésekhez kapcsolódó gyenge pontokat kell tartósan kiküszöbölni,a korábban felállított fontossági sorrend figyelembevételével.

3. lépés: Információs rendszer létrehozása;Ennek a lépésnek a célja egy olyan információs rendszer létrehozása, mellyel egyszerűvéválik az információk gyűjtése és kiértékelése. Ezen információk alapján lehet tervezni,irányítani és koordinálni a karbantartási munkákat.

4. lépés: A tervezett karbantartás kezdete;A tervezett karbantartás rendszeres ellenőrzési, ápolási és tervezett karbantartásiintézkedésekkel kezdődik. Ennek alapját azon berendezésről szóló információk képzik,amelyek a gyártótól megkaphatók és azok, amelyeket a harmadik lépésből nyerünk. Akarbantartási tervekben meg kell állapítani, hogy:

melyik berendezésen, melyik karbantartási feladatokat hajtják majd végre; milyen gyakran és milyen intervallumokban hajtják végre a feladatokat; ki a felelős az intézkedésekért.

5. lépés: A karbantartási teljesítmény növelése;A karbantartási folyamatok javítása révén időt takaríthatunk meg, amely aztán felhasználhatóa kiegészítő tervezett karbantartási intézkedésekre. Például egy zavar okának megtalálásagyakran sok időt vesz igénybe. A diagnosztikai rendszerek alkalmazása segít ahibakeresésben, hogy a javítások célzatosabban és gyorsabban legyenek végrehajthatók. Célaz, hogy minél kevesebb ráfordítással lehetőleg jelentős javulást érjenek el.

6. lépés: Javító karbantartás;A javító karbantartással három célt kell követni:

egyes berendezéselemek megbízhatóságának növelése; hosszabb élettartamú tartalék- és kopó alkatrészek használata; a berendezések teljesítményképességének (minőség és termelékenység) növelése.


93

7. lépés: Tervezett karbantartási program;A hetedik lépéssel kezdődik el a bevezetett tervezett karbantartási program folyamatosjavítása.

13.4.2. A karbantartási megelőzés hét lépése

A karbantartási megelőzés a berendezés karbantarthatóságát, hozzáférhetőségét éskezelhetőségét már a tervezés és beszerzés során figyelembe veszi. Ez a karbantartást és atermelést végzőkre egyaránt vonatkozik, mivel nekik kell később kezelni, illetve karbantartania berendezéseket. További nagyon fontos cél a hiba korai felismerése és elkerülése. Akarbantartási megelőzés hét lépése:

1. lépés: Termékfejlesztés;2. lépés: Berendezés koncepció;3. lépés: Berendezési konstrukció;4. lépés: Gyártás;5. lépés: Próbaindítás;6. lépés: Installáció;7. lépés: Üzemelés.

A megelőzés hét lépésével a technikai berendezések egész életciklusát (a kifejlesztéstőla rendszerből történő kivonásig) befolyásolják. Az egyes lépéseket nem csak egyszer hajtjákvégre, hanem az egészet egy ismétlődő folyamatként kell értelmezni.

Az első három lépésben a termelésből és karbantartásból származó gyakorlatitapasztalatokat (például egy követelménylista formájában) veszik figyelembe a berendezésektervezése során. A negyedik, ötödik, hatodik lépésben — gyártás, indítás és installáció —vizsgálják, hogy a berendezést jól karbantarthatóan és könnyen kezelhetően alakították-e ki.

Az üzemelési lépésben derül ki, hogy tényleg helyesen vették-e figyelembe akarbantarthatóság minden kritériumát. A karbantartási megelőzés célja, hogy a berendezésekezen követelményeknek teljesen megfeleljenek. Viszont mindig fellépnek olyan hibák,amelyeket nem vett eléggé figyelembe a tervezés és a fejlesztés, és ezért nagyon fontos, hogya termelést és karbantartást végzők visszajelzést adjanak. Csak így lehet az elkövetett hibákata következő, új berendezésnél ténylegesen elkerülni. A berendezés napi üzemelése alegterjedelmesebb információs forrás az új berendezések tervezése szempontjából.

13.4.3. Az oktatás és gyakorlat hét lépés;

Ahhoz, hogy meg lehessen valósítani a TPM-et egy vállalatnál, minden munkatársnak tudniakell, hogy mi a TPM és hogyan működik. Oktatások és képzésprogramok soránmegszerezhetők a TPM alap- és megvalósítási ismeretei.

A szükséges ismeretek és képességek megszerzéséhez hét lépés ajánlott. Minden egyeslépés egy speciális témát érint. A TPM módszerei és eszközei a legjobban gyakorlatipéldákkal tanulhatók meg. Nagyon fontos, hogy ne „akadémikus előadásokat” tartsunk,hanem, hogy a TPM módszereket létező problémákon mutassuk be.

1. lépés: Tudatosság;Csak a TPM koncepció melletti teljes vezetői elkötelezettség esetén van esély ennek sikeresmegvalósítására. Ez azt is jelenti, hogy a vezetőknek jó példát kell mutatniuk, nem elég csakkiosztani a feladatokat másnak.


94

2. lépés: A TPM alapjai;A TPM alapgondolata a koncepció egészének megértésén alapul. A legfontosabb kérdés, hogyhogyan közvetíthetők az alapok a munkavégzők és közvetlen irányítók felé.

3. lépés: A TPM eszközei;A TPM oktatásában a problémamegoldó technikákról, vizualizálásról, standardizálásról és alépésenkénti és szisztematikus eljárásról kell szót ejteni.

4. lépés: Kommunikáció a teamben;Egy terméket általában többen állítanak elő. Ezért nyilvánvaló, hogy együtt és egymással kelldolgozni, azaz úgynevezett team-munkáról van szó minden szinten és minden területen.

A team-munka lényege, hogy minden munkatárs részt vesz benne és hozzájárul azötleteivel. Fontos a gondolatok tárgyilagos megvitatása.

5. lépés: Autonóm karbantartás;Az autonóm karbantartás alkalmazása során a gépkezelők vehetik észre leginkább aberendezés normál működésétől való eltérést. Az autonóm karbantartás végrehajtásánakalapja a berendezés funkcióinak és összefüggéseinek tiszta megértése és hatékonyságánaknövelését szolgáló szükséges szerszámok és technikák ismerete.

6. lépés: Tervezett karbantartás;Ez az oktatás a tervezett karbantartási program végrehajtóinak szól. Az oktatási súlypontokata tervezett karbantartási program hét lépése szerint kell kialakítani.

7. lépés: Gyártási ismeretek;A termelő berendezés hatékonyságának növelését szolgáló intézkedéseket azok dolgozhatjákki, akik a legjobban ismerik a gyártási folyamatot. Nagyon fontos ezért a termelést végzőkszámára, hogy bepillantást nyerjenek a felszerelés, a szerszámcsere és berendezésfolyamataiba is. Mindezeken túl a folyamatokra vonatkozó ismeretek állandó képzésekkeljavíthatók.

A karbantartók számára elengedhetetlen a termelési feltételeket ismerete, hogy megtudják érteni, miért lép fel valamely meghibásodás. Ők azok, akik a helyszínen alegkönnyebben tudják megszerezni ezt a tudást.

13.4.3. A súlyponti problémák kiküszöbölésének hét lépése

A súlyponti problémák kiküszöbölésének célja a berendezések hatékonysági veszteségeinekcsökkentése. A Pareto elv szerint általában a kiesések okainak 20 %-ára megfelelőenkoncentrálva el lehet kerülni az összes leállítás 80 %-át.

1. lépés: A veszteségforrások azonosítása;A hat fő veszteségforrás eltérő mértékben, de minden munkahelyen és minden termelőberendezésen megtalálható. Először azokat a veszteségeket kell megállapítani, amelyek alegnagyobb hatást gyakorolják a berendezés hatékonyságára. Ebből a célbólzavarjegyzőkönyveket kell vezetni a veszteség fajtájáról és mértékéről (veszteség mértékepercben, darabszámban és százalékban).

2. lépés: A súlypontok meghatározása;A veszteségek azonosítása és mértékének megállapítása után azokat rangsorolni kell.


95

3. lépés: Elemző csoportok kialakítása;Az azonosított súlyponti problémák a legjobban csoportmunkával csökkenthetők. Az elemzőcsoportot elsősorban a termelési, karbantartási és minőségbiztosítási terület munkatársaibólkell összeállítani.

4. lépés: Az okok elemzése;Az elemző csoportok feldolgozzák és kielemzik az egyes problémákat, kutatják azok kiváltóokait is.

5. lépés: Az ellenintézkedések kidolgozása;Amint valamely problémamegoldási technika segítségével meghatároztuk a kiváltó okokat, akövetkező lépés a szükséges ellenintézkedések kidolgozása. Célszerű összeállítani egy listát,amely a következő pontokat tartalmazza:

a probléma oka; javítási intézkedések; a végrehajtás határideje; a végrehajtásért felelős személyek; felülvizsgáló/ellenőrzési időpont.

6. lépés: Az intézkedések végrehajtása;

7. lépés: A hatékonysági ellenőrzés végrehajtása;Ez a lépés azt vizsgálja, hogy vajon az egyes megtett intézkedések meghozták-e a kívántsikert. Célszerű a problémakiküszöbölés eredményeit dokumentálni és megőrizni, mivel azoka hasonló esetekben újra felhasználhatók.

13.4.5. Az autonóm karbantartás kialakításának hét lépése

A TPM szemszögéből nézve a termelést és a karbantartást végzők közötti szigorú elkülönítésmegakadályozza a karbantartási problémák megoldását. Az autonóm karbantartás azt jelenti,hogy a termelésben dolgozók önállóan hajtják végre a karbantartás egy részét. Máskarbantartási feladatok, mint például bonyolult javítások, amelyek elvégzéséhez speciálisszakképzettség szükséges, maradnak a karbantartást végzők hatáskörében.

Ha a termelésben dolgozó munkatársak karbantartási feladatokat is végeznek, példáulazzal, hogy ápolják az általuk használt berendezést, jobban megismerik gépeiket. Ezzel adolgozók összekötik a gyártásból származó tapasztalataikat a berendezés működésénekismeretével. A termelésben dolgozók érzik a berendezés rendellenességeit és ezzel már előrefelismerhetik a zavarokat. A terven kívüli leállításokat ilyen módon elkerülhetik.

Az autonóm karbantartás változást jelent a gondolkodásmódban, éspedig az „éntermelek, és te javítasz” nézettől az „én vagyok felelős a berendezésért, amellyel dolgozom”nézet felé. A gépkezelők felelősek lesznek a berendezésükért és a folyamat minőségéért. Eznagyobb önrendelkezéssel jár, és nagyobb lesz a felelős döntések meghozatali szabadsága.

1. lépés: Alaptisztítás egy első ellenőrzéssel;2. lépés: A szennyezőforrások elleni intézkedések és a hozzáférhetőség

javítása;3. lépés: Az ideiglenes normák megállapítása;4. lépés: Az egész termelőberendezés ellenőrzése és gondozása;5. lépés: Az autonóm karbantartás kezdete;6. lépés: A munkahely megszervezése és javítása;


96

7. lépés: Autonóm karbantartás.Az első három lépésben a berendezéseket először is egy bizonyos alapszintre hozzuk. Ezzel atermelésben dolgozók foglalkoznak. Az elért alapszint az autonóm karbantartás kiindulópontja. A 4. és a 5. lépés tartalmazza az alapos ellenőrzések végrehajtását és az ezekbőllevezetett intézkedéseket. A berendezés használatáról szerzett mélyebb ismeretek éstapasztalatok alapján a 6. és a 7. lépésben a javítótevékenységek kerülnek előtérbe. Ajavítótevékenységek kiterjednek a berendezés teljes környezetére is, így például aszerszámbeállítási helyekre vagy a logisztikai folyamatokra is.

13.5. A műszaki üzemeltetési folyamat tervezése (MSG-3)

Az előzőkre példa az eredetileg a Boeing repülőgépek műszaki üzemeltetéseire kidolgozottMSG-3 (MSG — Maintenance Steering Group) rendszer, amelyet mind több légitársaság isalkalmaz. Lényegében ez tekinthető a TPM előfutárának.

Az MSG-3 nem tartalmaz számszerű követelményeket, azok meghatározása mindig azelőírásrendszert konkrét légitársaságra, üzemeltetőre kidolgozó munkacsoport feladata.

Az MSG-3 alkalmazta először a gyakorlatban azt, hogy a karbantartási előírásrendszerkidolgozása az üzemeltető, a tervező-gyártó cég és a felügyelő légügyi hatóság képviselőibőlalakult bizottság feladata.

A műszaki üzemeltetés tervezése, irányítása egyrészt a műszaki üzemeltetési rendszerkialakítását, másrészt annak gyakorlati megvalósítását jelenti.

A műszaki üzemeltetés (karbantartás, javítás) korszerű előírásrendszerénekmegvalósításához egyértelműen meg kell adni:

milyen konkrét munkákat kell elvégezni; az elvégzendő munkák gyakoriságát; az előírt munkák elvégzéséhez szükséges berendezések, eszközök jegyzékét, leírását; mely munkákat gazdaságosabb más műszaki üzemeltető szervezetekkel elvégeztetni.

A korszerű karbantartási, javítási előírásrendszerek lényegében az eddig tárgyaltakegységes rendszerszemléleten alapuló gyakorlati alkalmazását testesítik meg, és létrehozásuksajátosságai a következők:

önálló vizsgálatnak kell alávetni a technikai eszköz szerkezetét és egyes rendszereit,illetve annak elemeit;

sajátos döntési logikát alkalmaz, amely szerint: a vizsgálat során „felülről lefelé" halad; a meghibásodások következményeit tekinti kiindulási alapnak; élesen elkülöníti a biztonsági és gazdasági következmények szerinti értékelést; kiemelten kezeli a meghibásodás észlelhetőségét; figyelembe veszi a szerkezet károsodási folyamatait;

számol a szerkezet sérülésekkel szembeni érzékenységével; a régebbi rendszerektől eltérően nem folyamat-, hanem eljárásorientált; a döntési logikában számításba veszi a kenések át-, illetve beszabályozásainak tényét és

következményeit; lehetővé teszi az úgynevezett vertikális és horizontális döntési elv alkalmazását (a

lehetőségeket egy vonalban — horizontálisan — tünteti fel); széles körben foglalkozik a rejtett funkcionális meghibásodásokkal; számításba veszi az egyidejű, vagy többszörös meghibásodások lehetőségét is.

Az MSG-3 szerinti döntésnek két szintje van. Az első a meghibásodás következményeitértékeli, míg a második az alkalmazandó eljárás kiválasztásának a szintje.


97

A műszaki üzemeltetési folyamat végeredményben a légiüzemeltetési módok, az üze-meltetési körülmények figyelembevételével optimálható (13.1. ábra).

13.1. ábra. Az üzemeltetés optimális irányításának elve

IV

Felhasznált irodalom

[1] POKORÁDI LÁSZLÓ, A matematikai modell, Tudományos Kiképzési Közlemények, MH.SzRTF, Szolnok 1993/1, p. 30–40.

[2] POKORÁDI LÁSZLÓ, Application of Markov process Theory to Investigation of AircraftOperational Processes, Proceeding of 19th Congress of the International Council of the Aero-nautical Sciences, Anaheim, California, USA, 1994, Volume 3, p. 2172–2180.

[3] POKORÁDI LÁSZLÓ, Markovian Modeling Wartime Operation of Military Aircraft,"International Aerospace Congress 1997", Sydney, Australia, Volume 2, p. 537–549.

[4] POKORÁDI LÁSZLÓ, Bevezetés a műveleti kockázatkezelésbe, Új Honvédségi Szemle,Budapest, 1999/4, p. 130–136.

[5] POKORÁDI LÁSZLÓ, A kockázat kategóriái, Új Honvédségi Szemle, Budapest, 1999/6, p. 28–35.

[6] POKORÁDI LÁSZLÓ, A műveleti kockázatkezelés folyamata, Új Honvédségi Szemle, Budapest,1999/11, p. 33–42.

[7] POKORÁDI LÁSZLÓ, SZABOLCSI RÓBERT, Mathematical Models Applied to InvestigateAircraft Systems, nomográfia, Monographical Booklets in Applied and Computer Mathematics,MB-12, PAMM, Műegyetemi Kiadó, Budapest, 1999., pp. 146.

[8] POKORÁDI LÁSZLÓ, SZABOLCSI RÓBERT, Aircraft Operation Management Based on State-Estimation, Proceedings of 21st ICAS Congress, 13-18 September 1998, Melbourne, Victoria,Australia (CD-version).

[9] ROHÁCS JÓZSEF, SIMON ISTVÁN, Repülőgépek és helikopterek üzemeltetési zsebkönyve,Műszaki könyvkiadó, Budapest, 1989, pp. 523.

[10] KADINGER, B., Készülékek és berendezések megbízhatósága, BME, Budapest, 1975.

[11] Michelberger, P., Horváth, S., Mechanika V. Válogatott fejezetek, egyetemi jegyzet,Tankönykiadó, Budapest, 1985.

[12] RÉNYI, A., Valószínûségszámítás, Tankönyvkiadó, Budapest, 1989.

[13] ROHÁCS, J., Theory of Anomalies and its Application to Aircraft Control, Proc. of 4thConference on Vehicle System Dynamics, Identification and Anomalies, Budapest, 1996, p. 59-73.

[14] SZÛCS, E., Hasonlóság és modell, Mûszaki Könyvkiadó, Budapest, 1972.

[15] KUNOS, B., TURCSÁNYI, K., A haditechnikai eszközök megbízhatóságának alapkérdései, MH.ZMKA, Budapest, 1996. pp.191.

[16] Operational Risk Management (ORM) Guidelines and Tools, Air Force Pamphlet 91-215(1998) pp.

[17] Operational Risk Management (ORM) Implementation and Execution, Air Force Pamphlet 91-214 (1997), pp.21

[18] PÉCZELY GY., A karbantartás korszerű irányai, Karbantartás és Diagnosztika, 2000. július, p.4–48.

[19] STEIN, J., Risk Management Implementation Guide, Riskdriver, Epsom UK, 1999, pp. 19.

[20] Leader's Safety Guide, US. Army, Safety Center, 1998., pp. 75.

[21] BOWLES, J.B, PELÁEZ C.E., Fuzzy logic prioritization of failures in a system faliure mode,effects and criticality analysis, Reliability Engineering and System Safety 50 (1995) 203-213.

[22] XU, K., TANG, L.C., XIE, M., HO, S.L., ZHU, M.L., Fuzzy assessment of FMEA for enginesystems, Reliability Engineering and System Safety 75 (2002) 17-19.

elektronikus tansegédlet Összeállította: dr. pokorádi ... · 2.2. kötött üzemidő szerinti...

Documents